光伏电磁暂态模型降阶综述

研究光伏发电系统势必要研究其动态特性,但是详细的光伏发电系统模型复杂、仿真时间长,对研究光伏电磁暂态模型有很大的阻碍,运用合适的降阶方法令其简化就显得尤为重要。对光伏电磁暂态模型的降阶展开了综述,介绍了光伏电磁暂态模型的详细模型;归纳了一些常用的降阶思路与降阶方法;对降阶的有效性进行了简单验证,并概括了光伏电磁暂态降阶领域的进一步研究内容。     

并网异步风力发电机组模型及参数对其暂态稳定性的影响

建立了笼型异步发电机考虑定子电磁暂态的详细模型、忽略定子电磁暂态的简化模型、同时忽略定转子电磁暂态的稳态模型以及一个和两个质量块的风力机轴系模型.针对上述不同组合的5个风力发电机组模型,利用Matlab/Simulink对发电机端部发生三相短路故障情况下的机组暂态行为进行了仿真比较,并通过时域仿真求取了风力机组不同模型下机组故障临界切除时问.结果表明,采用不同风力机组模型对机组暂态稳定性分析结果有很大影响,发电机简化模型和两个质量块的风力机轴系模型较为合适.最后,以提出的合适模型为例,详细研究了风力机模型参数对机组暂态稳定性的影响.     

并网光伏发电系统暂态特性研究

基于光伏发电系统的物理模型研究,在matlab/simulink中开发了包含光伏阵列模型、光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）模块、DC/DC升压电路和采用电压及电流环控制的逆变系统在内的动态仿真模型,并建立了基于电压型逆变器的暂态数学模型;并通过仿真得到了并网光伏发电系统辐射强度突变和发生短路时的暂态运行特性,为深入研究并网光伏发电系统的暂态特性建立了基础。     

基于EMTP/ATP的户用光伏发电系统建模与仿真

利用户用光伏发电系统开发偏远地区太阳能资源,可以有效解决该地区用电难问题,有必要建立户用光伏发电系统的仿真模型。在电力系统电磁暂态软件EMTP/ATP仿真环境下,建立了随机光照、温度、太阳能电池等仿真模型,同时结合Cuk斩波电路、蓄电池、PWM单向逆变器等,构建了简单的户用光伏发电系统,并对该系统在离网运行模式下的运行特性进行了研究,仿真结果验证了模型的有效性。     

VSC-HVDC交直流混合系统多时间尺度暂态特性建模与分析

随着大规模电力电子设备的并网,传统电网的建模方式已经不能完全适用于现代大规模交直流混合系统。为满足现代交直流混合系统暂态特性分析的需要,提出了建立含VSC-HVDC交直流混合系统多时间尺度暂态模型。VSC-HVDC系统控制器采用矢量控制,内环控制采用基于α-β静止坐标系的建模方式,该建模方式解决了传统d-q旋转坐标系下不能完全解耦的问题。在ETSDAC/PSASP仿真平台上建立了机电-电磁暂态模型,同时在MATLAB/Simulink平台上建立了电磁暂态模型,针对不同类型的直流短路故障,分别在两种模型上进行暂态特性仿真分析。结果显示,在暂态特性上机电-电磁暂态模型比电磁暂态模型更加精确。     

PSASP2ATP暂态模型参数转换研究及软件研发

为了充分利用电力系统分析综合程序PSASP在现实电网中数据、分析和运行的积累与充分发挥电磁暂态计算程序ATP暂态分析和底层开发之优势,研究了PSASP软件中暂态模型和参数转换到ATP软件的基本方法.通过比较2款软件中电气元件暂态模型的异同,采用分模块转换方法,建立在软件内部对应元件模型、参数、数据的对应关系和转换途径....     

基于暂态响应轨迹的光伏逆变器参数辨识方法

为了获取更精准的光伏逆变器暂态模型参数,保障光伏发电联网运行仿真分析结果的准确性,提出一种基于暂态响应轨迹近似的参数辨识方法。首先构建了光伏发电的机电暂态模型,确定光伏逆变器的待辨识参数;其次,建立了PSASP与Matlab联合仿真平台,基于粒子群算法的寻优原理,辨识光伏逆变器控制参数。最后,基于三机九节点仿真算例,验证该辨识方法的有效性和准确性。     

暂态干扰下并网光伏发电系统故障特性研究

基于Matlab/Simulink软件建立了光伏发电系统的仿真模型,在此模型上分别模拟了电源侧扰动和电网侧扰动,通过分析扰动下光伏系统输出特性的变化情况,研究了暂态干扰下光伏发电系统的故障特性。     

并网光伏发电系统动态特性的对比分析

大量光伏电站的并网,相应地带来并网稳定性、自身抗扰动性等相关问题。由于单级型光伏并网系统和双级型光伏并网系统的拓扑结构不同,其并网运行的动态特性也不尽相同。文章基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,分别搭建单级型和双级型光伏并网系统模型,并对比仿真了光照扰动与电网电压跌落扰动下两种光伏并网系统的动态特性,单级型光伏并网系统更适合于大中型光伏电站。     

基于拓展传输线理论的高压交流电缆输入阻抗和金属护套电压计算分析

基于电缆外部精确电磁场分析方法,提出了一种拓展传输线理论,能够计及广义大地参数和电磁暂态仿真的影响计算电缆输入阻抗。采用电磁暂态仿真程序EMTP-RV,利用拓展传输线理论对典型高压交流电缆开展输入阻抗和金属护套电压特性研究,研究当合闸于空载电缆时的金属护套暂态电压特性;通过对正序激励下的电缆输入阻抗模值-频率响应进行研究,分析由三相金属护套交叉互联产生的多种传播模态。采用拓展传输线理论计算的结果与使用基于矩量法的改进数值电磁场分析方法（method of moments-surface admittanceoperator,MoM-SO）的计算结果基本拟合,与现有电磁暂态仿真软件中（ATP-EMTP、PSCAD/EMTDC和EMTP-RV）的CableConstants子程序计算结果出现显著性差异。当合闸于空载电缆线路时,受大地电阻率影响,采用Cable Constants子程序计算出的电缆金属护套最大暂态电压与采用拓展传输线理论所得出的结果相比,计算偏差位于1.8%至135%之间。考虑输入阻抗计算和暂态仿真的关键性差异,研究内容对今后开展高压交流电缆参数计算、模态分析、电磁暂态仿真、...     

光伏支架系统雷电暂态研究

针对直接雷击时光伏支架系统雷电暂态计算问题,提出支架系统中分支导体与接地装置中接地体不同的电路参数计算方法,建立包含光伏支架系统和接地装置在内的整体雷电暂态电路模型。并以该模型为基础,仿真计算不同雷击位置及不同结构地网条件下光伏支架系统上雷电暂态响应,得出支架系统中雷电流与暂态电位的分布特性。计算结果表明,雷击点位置、地网结构和光伏支架结构均对光伏支架上雷电流和暂态电位分布具有较大影响。雷电流在光伏支架系统中的分布与雷击点位置呈现出近强远弱的分布特性,同时暂态电位在雷击发生后由畸形分布逐渐趋于均衡。     

重力式海上风力机雷电暂态响应研究

针对重力式基础海上风力机的防雷保护问题,该文构建一体化电磁暂态模型,基于电磁暂态软件ATP-EMTP研究雷电暂态响应,并分析叶片长度、塔筒高度和桨叶旋转角度等关键因素的影响。仿真结果显示:雷击引起MV级的暂态电压变化,并呈现欠阻尼式振荡衰减,塔基处仍存在kV级的响应电压;桨叶长度和风力机塔筒高度均与雷电暂态响应幅值成正相关;当遭受雷击的叶片与水平面夹角呈90°时,机舱处暂态电压最高。     

基于电压源换流器的光伏并网系统暂态特性研究

在分析VSC基本原理的基础上建立了采用SPWM控制的基于VSC的光伏并网系统暂态数学模型,分析了其开关特性和暂态运行机理;并通过仿真得到了光伏并网系统输送功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,为进行基于VSC的光伏并网系统深入暂态分析建立了基础。     

大规模光伏电站接入电网对配电网稳定性影响研究

针对光伏并网后的配电网稳定性问题,通过绘制P-V曲线,分析了光伏电站接入对配电网静态电压稳定性影响,利用DIgSILENT平台构建了光伏发电系统暂态仿真模型,分析了光伏电站并网点三相短路故障及光伏电站出力波动对系统暂态电压稳定性的影响。仿真结果表明:光伏电站并网点与配电网联系越紧密,静态电压稳定性越好;故障清除时间越短,光伏电站对系统暂态稳定性影响越小;影响系统稳定性的最主要因素是光伏电源有功输出波动。     

基于Sobol序列和混合Copula的含风电和光伏电力系统暂态稳定分析

为研究风电场和光伏电站接入对电力系统暂态稳定的影响,将Sobol序列应用于计算系统的暂态稳定分析,该方法的采样值具有均匀分布特性,较少的仿真次数便可得到准确的仿真结果。同时运用混合Copula函数度量风电场之间及光伏电站之间的相关性,并通过计算所选Copula函数到经验Copula函数的平方欧氏距离来评价模型的优劣。IEEE 39节点算例系统验证Sobol序列的有效性,并将不同的风电场和光伏暂态模型接入IEEE 39节点系统,研究不同模型对系统暂态稳定的影响。     

网间规模化光伏并网对系统阻尼的影响及优化措施

电力系统受到大扰动后,其振荡中心电压大幅波动,受此影响,其近区规模化光伏汇集线功率会出现显著波动,加剧光伏与电网交互作用。文章基于光伏暂态仿真模型,分析了并网电压低频跌落或回升过程中,光伏并网系统暂态功率特性;基于等面积原理,分析了不同控制方式下光伏并网系统等值电纳Bpv的Us-Bpv轨迹及其对振荡的影响,并据此揭示了光伏并网系统对电网振荡阻尼的作用机制。通过两区域四机系统受扰时域仿真,验证了基于光伏并网系统Us-Bpv轨迹特征,评估其对系统阻尼影响的有效性,在此基础上,指出利用附加阻尼控制的SVG具有增强系统正阻尼作用。     

特高压直流输电二次系统雷电电磁暂态影响

研究二次系统的电磁干扰导致的换相失败及双极闭锁等故障产生的机理对确保直流系统的安全可靠运行具有重要意义。通过研究交直流互联系统雷电电磁暂态及电磁能量交互机理、交直流互联网络雷电电磁干扰,揭示了交直流互联系统的雷电电磁暂态传播机理、形成及行为规律,为防止交直流换流站的雷电电磁暂态的交互影响提供了分析手段、理论依据及技术措施。     

基于机电—电磁混合仿真的暂态电能质量分析

为提高暂态电能质量仿真精度,提出了基于机电—电磁混合仿真的暂态电能质量分析评估方法。根据电能质量分析的需要把整个电网分割成机电暂态网络和电磁暂态网络,通过数据交换接口进行机电—电磁混合仿真计算,并针对大容量异步电机启动引起的电压暂降进行仿真研究,分析电机容量和接入点短路容量对电压暂降的影响。仿真结果表明,随着接入点短路容量的减小,异步电机起动对系统电压暂降的影响增大,为电压暂降的分析与治理提供了指导和参考。     

电力系统机电/电磁暂态仿真数据转换系统

针对目前电力系统机电暂态仿真与电磁暂态仿真各自相对独立的现状,从电力系统机电暂态/电磁暂态转换仿真的需求出发,提出并编程实现了一种基于PSS/E和EMTP软件的电力系统机电/电磁暂态仿真转换系统,该系统可以直接将机电暂态仿真数据转换为电磁暂态仿真数据,为机电暂态与电磁暂态两种原本相对独立的仿真搭起了桥梁。并以实际上海电网为例,结果表明该系统能准确地实现电力系统机电暂态仿真到电磁暂态仿真数据的成功转换。     

基于RTDS-PXI的电磁-机电暂态混合实时仿真研究

提出了基于RTDS—PXI的电磁一机电暂态混合实时仿真方案,其采用并行的数据交互方式,将运行在RTDS上的电磁暂态程序和自主开发的机电暂态程序通过PXI进行实时接口．实现了电磁一机电暂态混合实时仿真。最后在搭建的RTDS—PXI混合实时仿真平台上进行了与小规模全电磁暂态仿真的对比分析,结果表明所提出的方案是可行、有效的。