电力系统相邻两节点同时等值的方法研究

针对电力系统复杂网络自身的特点,提出一种基于潮流解和网络拓扑理论的等值方法,并对其进行了理论推导,解决了在电网中相邻两节点处同时进行等值的问题。该方法计及等值节点间的耦合阻抗,同时也适度考虑了系统的动态性能,提高了等值精度。IEEE30母线系统的仿真分析表明,等值前后,系统的静态性能相匹配,动态响应也比较接近,能够满足简化网络以搭建暂态模型的要求。该方法具有较强的适应性和实用性,为实现电网的快速安全稳定评估提供了可行的办法。     

适应电网与仿真技术发展的交直流电网动态等值

随着特高压交直流同步大电网的建设,原有的区外等值方案已经不能满足工程实际的需求。而从实际应用而言,只有电磁暂态仿真存在对电网等值简化的需求,且随着实时仿真技术和能力的提高,对于仿真规模的要求也在放宽。根据电网及实时仿真能力的发展,提出了新条件下的区内等值原则。按照新的等值原则,对2015水平年华东电网进行了等值研究。对华东电网等值研究的结果表明,采用该原则等值后的华东电网,在大幅缩减电网规模的同时很好地保留了原网的潮流及暂态特性,可应用于电磁暂态实时仿真研究。     

基于PSASP短路计算的外网实用等值方法*

当使用ATP-EMTP软件对大型区域电网的局部线路进行电磁暂态仿真时,受到仿真软件规模的限制,需要将区域电网划分为内部系统和外部系统,对外部系统进行等值简化。文中为简化原系统并保留原系统的短路电流特性,提出了一种基于电力系统分析综合程序(PSASP)短路计算的实用等值方法。采用该等值方法完成了西北电网2017年夏季大运行方式下的等值简化,并在ATP-EMTP软件中搭建了新疆乌鲁木齐简化电网的电磁暂态模型。通过比较等值前后系统的潮流分布和短路电流水平,验证了所提等值方法的正确性和可行性。     

云南—广东±800kV直流输电系统动态等值研究

为向云(南)—广(东)直流输电工程的物理设备动模仿真实验提供动态等值研究方法。在保持电网动态特性,同时缩减计算规模的前提下,应用同调机组聚合和网络化简等动态等值方法,对2010年南方-香港互联电网进行了等值研究,提出保留直流系统、主要交流通道和对系统稳定性有重要影响的厂站的等值方案,据此得到简化系统。通过比较等值前后电网潮流分布、重要母线短路电流及系统暂态行为变化等情况,证明了所提动态等值方案的合理性及简化系统的工程实用性。     

基于边界支路的电网等值方法

使用PSCAD软件对大规模电力系统的局部区域进行电磁暂态分析时,需要将整个系统分为内部系统和外部系统2部分,并对外部系统进行等值简化。由于Ward等值方法获得的外部系统等值参数包含了内部系统π形联络线的对地导纳参数,导致外部等值系统与内部系统拼接后不能复现原系统潮流。因此提出了一种基于边界支路的外网等值方法。在内部系统与外部系统之间串入阻抗极小的边界支路,然后再使用Ward等值方法,可保证获得的外部系统等值参数不包含内部系统的任何参数。同时,该方法克服了PSD-SCCP等值模块只能对整个电网进行等值计算的局限性,给出了利用PSD-SCCP实现基于边界支路的外网等值方法的具体步骤。理论和实际系统算例分析表明,该方法具有极高的准确性和实用性。     

建立华中区域电网等值模型的研究

为了实现在RTDS上对华中电网进行系统模拟试验,对华中川渝电网的等值非常重要,适量的电网节点数是在RTDS上进行试验的基础。文章归纳并精简了整个电网的节点数量,使网络节点数减少到16~19个,解决了在RTDS系统上模拟仿真电力系统进行故障分析时系统容量不够的问题。简化前后系统的稳定潮流计算结果表明,简化前后系统的失真度很小,满足了实际仿真要求。     

基于节点灵敏度分析的大电网等值研究

采用REI法进行大电网等值时会出现等值输电线路电阻为负值、与实际不符的情况,分析得知产生这一问题的原因在于等值过程中没有对外部系统的节点进行区分,以至于对研究系统稳态特性和暂态特性影响大、关联性强的关键节点被消去。针对此问题提出利用节点灵敏度分析的方法,即根据网络功率修正方程定义系统无功功率灵敏度矩阵和有功功率灵敏度矩阵。并结合电网实际灵敏度度量值,提出可判断外部系统等值过程中必须保留的关键节点的方法,并将此过程引入大电网同调等值法中。利用BPA仿真软件以新英格兰标准39节点系统为测试算例,采用改进后的同调等值法对外部系统进行简化等值,利用等值后系统稳态特性和暂态特性验证该方法的正确性和可行性。     

天津电网动态等值算法

随着我国电力系统向大电网、区域互联方向发展,各个地区的电力公司在进行本地电网暂态稳定性分析时必须考虑互联区域电网的运行状态对本区域的影响,这就导致了计算数据的过于庞大,影响计算速度。为此,需要研究一定的等值方法来对外网进行简化处理。针对天津电网的特点,采用同调等值法研究适合天津电网计算分析的方法,并通过对天津电网500kV电压等级线路的暂态稳定分析,验证了所研究方法的可行性。     

LCC-HVDC送端电网等值方案研究

大规模新能源经电网换相高压直流输电(LCC-HVDC)送出时,极易引发送端电网暂态过电压.通过建立LCC-HVDC及送端等值电网电磁暂态仿真模型,可以详细分析其暂态过电压特性,进而优化其控制策略.目前,针对LCC-HVDC送端电网等值的相关研究较少.结合工程需求,给出一种适用于LCC-HVDC送端电网的等值方案.首先,根据主干网各梯级断面点节点残压大小与LCC-HVDC电气耦合强弱的关系,提出一种基于节点残压的内部系统主干网确定方法.该方法在快速确定内部系统范围的同时,可有效避免等值过程中可能因人为因素而引起的等值误差;然后,以梯级断面点为依据划分拓扑区域,以等值前后各拓扑区域电气特性一致为原则,提出内部系统中包括新能源电源在内的等值电源、负荷及变压器等元件的详细参数确定方法;最后,给出LCC-HVDC送端电网多端口戴维南等值方法,简化了外部系统.基于国内某LCC-HVDC送端电网等值方案实际算例,验证了所提等值方案的有效性.     

一种适用于电磁暂态仿真的等值简约方法

提出了一种基于物理等效的适用于电力系统电磁暂态分析的电力系统动态等值方法,该方法根据等值后发电机对主干网架的支撑强度保持不变的原理对系统进行动态等值。利用该方法对江苏电网进行了动态等值简化,通过对原型系统和等值系统的动态仿真分析比较,表明简约等值系统很好地保持了原有系统的本质特性。另外,本文从理论上证明了只要已知用于潮流计算的输电线路参数,则不管线路的真实长度如何,就能直接导出用于电磁暂态仿真的Bergeron模型。     

适用于电磁暂态仿真的大电网简化方法及在南方电网的应用

为了减少采用电磁暂态仿真程序研究大规模交直流电力系统中交流系统不对称故障时的计算量,提出了采用发电机支撑强度进行动态等值的方法。根据500 k V主干网架母线与低压网络拓扑结构以及低压网络是否含有发电机分别采用3种标准等值结构替代;其次采用时域聚合法得到等值发电机参数;最后针对动态等值结果评价提出3个量化指标。该文对南方电网2020年规划数据进行等值计算,比较了等值前后主干网架的稳态潮流、短路电流水平和暂态响应特性。比较结果表明,该等值方法既能保证等值前后主干网架稳态潮流不变,又能保证短路电流近似不变;等值系统极大简化原型系统的同时,保持了一定的动态响应相似性。     

基于直流潮流与戴维南等值的配电网合环潮流计算方法

以直流潮流模型为基础,将非线性电力系统潮流问题简化为线性电路问题,依据电网SCADA系统丰富的潮流数据得出各节点电压相角分布,再在此基础上建立了基于直流潮流的戴维南等值电路,利用此等值电路得出合环有功潮流。通过实例证明,该方法简便快速、准确度高,对配电网合环操作具有指导意义。     

REI法在动态等值中的应用与改进

为简化大规模电力系统离线暂态稳定分析时所用同调等值法所作的动态等值过程,将静态等值常用的REI等值法的思想应用于同调等值过程,把同调发电机、负荷看作与外部系统传输功率方向相反的有源节点,用相同方法对其合并化简,并用最小二乘法优化等值网络线路参数。网络潮流的PSASP计算结果表明,联络线上传输功率等值前后误差很小,满足网络等值要求。该法有很好的准确性,并已应用于华中电网稳定性控制的研究中。     

青海电网外网等值模型对潮流计算影响研究

外网等值是电力系统研究的重要分支之一,通过静态等值和动态等值等手段,描述外部电网特性,以便能够完整的描述所研究的电网特性。潮流计算是研究电力系统的重要手段之一,利用电网模型和参数、拓扑连接关系和电网运行方式数据,求解母线电压幅值和相角,并计算电网各支路的功率,获取电网信息。文章对青海电网D5000系统现有的外网等值模型通过典型案例验证了等值模型的合理性,并分析了对潮流计算的影响。     

适用于机电暂态仿真的大型光伏电站在线动态等值方法

为了提高光伏电站并网安全稳定在线计算的准确性和时效性,提出了一种适用于机电暂态仿真的大型光伏电站在线动态等值方法。在线计算逆变器聚类指标并分群等值,根据聚类指标门槛值形成等值方案,对比等值前后的暂态响应特征判断等值的有效性并迭代修正。基于实际工况对光伏电站进行在线等值提高了模型的准确性。为提高计算效率,详细模型下的响应曲线和用于聚类指标计算的参数灵敏度通过离线计算并建立数据库、在线根据实测信息匹配获取。基于实际电网的仿真计算验证了该方法的有效性。     

电力系统潮流与EMTP间的等值与软件设计

目前，ＥＭＴＰ在电力系统电磁暂态仿真计算方面得到了广泛的应用，而许多电磁暂态仿真计算是在系统潮流计算的基础上进行的。文章研究电力系统潮流与ＥＭＴＰ之间的等值问题与软件设计方法，达到目前国内外普遍采用的电磁暂态计算程序ＥＭＴＰ的初始数据自动生成的目的。     

电力系统电磁暂态仿真外部系统等值方法综述

对实际电力系统进行电磁暂态仿真,往往耗时很长。如何有效地对外部系统进行等值以减小仿真系统的规模,长期以来是电磁暂态仿真研究领域中的一个重要课题。对该领域迄今为止主要外部系统等值方法进行了分类,给出了各类方法的基本过程,分析了其优缺点;并对该领域今后的发展趋势及关键问题的突破作了展望。     

考虑安控措施的交直流电力系统动态等值边界确定方法

特高压交直流电网的快速发展使得故障对系统的冲击由局部化转向全局化,因此有必要对系统进行暂态安全评估以提高供电可靠性。为了能在安全评估中准确模拟交直流系统发生故障后的动态特性及响应,并减小仿真规模及计算量,需对系统进行动态等值。提出了一种综合考虑交直流连锁故障及采取安控措施的交直流电力系统动态等值边界的确定方法,基于图论利用Dijkstra算法自动获取不同故障条件下的等值边界,根据误差要求调整等值区域,为不同预想故障下的不同动态等值模型的建立提供一个较为合理的等值边界。最后,基于IEEE 39节点标准系统构造的两区四直流互联电网与山东电网的模型,验证了所提方法的有效性。     

地区电网动态等值模型和等值方法的改进

近年来为简化对大规模特高压互联地区电网的分析,提出了一系列电网等值方法,然而不合理的等值将造成分析电网数据的精度下降。基于上述问题,通过对常用等值方法的等值过程进行分析,找出误差来源,提出了新的改进方案,即在保证等值前后静态边界潮流不变情况下,在等值边界悬挂接地电阻和等值调节功率负荷,以此保证动态情况下外网对内网注入的功率不变。最后,将该方法应用在PSASP软件中的一个8机36节点系统,通过仿真,验证了该方法的简化性和实用性。     

互联电网的多端等值方法及其误差分析

为满足含多馈入直流的交直流电力系统等值分析需要,提出了多端等值法。对等值过程中可能出现的误差进行了分类和分析,揭示了多端等值法的2类非线性误差产生机理：系统状态量变化可引起非线性误差和外网注入功率变化可引起非线性误差。提出了减小误差的改进方案,并在广东电网等值分析中得到应用。基于PSCAD/EMTDC平台搭建了等值模型,对等值前后系统进行了潮流和短路计算对比分析,验证了所提方法的正确性和有效性。