输电线路电子模拟原理

提出了输电线路电子模拟技术原理,并介绍了集中元件、小损耗输电线路及具有频变特性的输电线路的电子模拟方案.该技术依据导线之间电磁联系的数学模型,建立输电线路的等值计算模型.对于模型中数值可由采集量历史记录确定的元件采用数字信号处理器模拟,并通过A/D和D/A转换技术完成物理量与数字量的接口转换;而对于模型中与采集量历史记录无关、反映电压电流瞬时变化关系的元件则用实际元件实现.以小损耗输电线路电子模拟系统为例进行验证,试验结果表明了该原理的可行性,为进一步探讨体积小、投资省、操作方便的电力系统模拟方法奠定了基础.     

含TCSC与不含TCSC的远距离高压交流输电线路中CSR自控参数整定值的比较

给出一种同时含TCSC与CSR元件的远距离高压交流输电线路的构想,建立了非常实用的CSR元件自控模型.针对含与不含TCSC的远距离高压交流输电线路,利用MATLAB-Simulink仿真研究比较2种输电线路中CSR元件自控参数整定值的差异,说明了含TCSC元件的远距离高压交流输电线路中CSR元件自控参数整定的特殊性.     

同塔多回输电线路动态物理模拟方法研究

同塔多回输电线路故障情况异常复杂,对现有保护原理影响严重。研究同塔多回输电线路的动态模拟方法,实现同塔多回输电线路的物理模拟对于研究线路保护原理、开发线路保护装置和测试保护性能意义重大。文章总结了现有同塔双回输电线路的物理模拟方法,分析了现有方法用于模拟同塔多回输电线路的可行性,进而提出了采用序参数等值法进行同塔多回输电线路模拟的理论方法。考虑模拟系统与实际系统的差别,文章提出了模拟过程中互感分流元件的应用方法,并以回路数3为例论述了具体实现方法,最后总结了该方法的优点、应用特点及应用中需注意的问题,为实现同塔多回线路物理模拟创造了条件。     

1000 kV交流输电系统动态模拟研究

为了准确模拟1000 kV交流输电系统,基于晋东南- 南阳-荆门交流特高压试验示范工程提供的参数,设计了满足要求的高性能线路元件模型(线路阻抗角可高达88．5°)、并联电抗器元件模型、电容式电压互感器及电流互感器等。建立1000 kV交流输电系统的动态模拟系统能够为所模拟系统继电保护装置的设计和选型提供试验条件,并可应用于1000 kV交流输电系统暂态特性的研究。     

输电线路元件强度匹配关系的研究

对国内外输电线路元件设计失效顺序进行了分析,建立了三种输电线路元件失效顺序模型,提出了元件强度匹配关系的计算方法。利用元件抗力统计参数,得出各元件在各种失效顺序下的强度匹配关系,给出了强度匹配关系设计应用实现措施和输电线路的失效原则,为实现输电线路差异化设计提供了参考。     

一种特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理

平波电抗器、直流滤波器、PLC滤波器构成特高压直流输电线路现实边界。分析特高压直流输电线路边界以及特高压直流输电线路的频率特性,研究特高压直流输电线路以及边界对故障暂态电压信号高频量的衰减作用。分析现有特高压直流输电线路暂态保护原理的保护范围,指出现有利用保护元件区分本侧区内外故障的特高压直流输电线路暂态保护原理并不能实现特高压直流输电线路全线保护。综合考虑特高压直流输电线路边界和线路对故障暂态信号高频量的衰减作用,提出利用保护元件区分对侧区内外故障的特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理。建立云广特高压直流输电系统实际参数仿真模型,对所提出的特高压直流输电线路单端电压暂态保护原理进行仿真验证。     

基于虚拟仪器技术的输电线路微型物理仿真系统的设计

设计了一种基于虚拟仪器技术的低成本微型输电线路物理模型故障仿真系统.该仿真系统以若干个物理元件搭建的模型来模拟真实高压输电线路,借助虚拟仪器技术实现故障录波,利用LabVIEW+MATLAB对故障数据进行分析处理.仿真测试结果表明,该仿真系统能够较为真实反映实际输电线路故障状态信息,为低成本的输电线路物理仿真试验提供了良好的思路.     

双侧电源输电线路继电保护的建模仿真

为实现对双侧电源的输电线路继电保护建模仿真,基于双侧电源输电线路相间电流保护与单侧电源相间电流保护的区别,通过对其短路功率流动方向的研究,得出在双侧电源输电线路的相间电流保护中需要添加功率方向元件。研究分析了功率方向元件的原理及接线方式,选取了实际35kV供电系统,利用计算出的输电线路等值参数对各级线路保护进行相间电流保护整定计算,最后在PSCAD中对功率方向元件进行逻辑建模并搭建系统模型,仿真不同类型的相间短路故障。仿真结果证明了所建模型正确,实现并验证了双侧电源输电线路继电保护的选择性,为继电保护结合教学仿真提供参考。     

输电线路元件的结构可靠度分析

为正确评价输电线路的安全性,本文以输电线路元件(导地线、绝缘子和金具)作为分析对象,建立了可靠度分析模型,通过分析影响输电线路元件荷载效应的永久荷载、风荷载的计算公式以及分布曲线,得到荷载效应的统计参数;考虑材料性能不定性、几何参数不定性和计算模式不定性,得到抗力统计参数。采用一次二阶矩方法,计算得到输电线路元件在大风工况下的可靠度指标。结果表明,按现行输电线路规范的安全系数设计的输电线路元件,其可靠度水平较高。研究结果可为输电线路概率极限状态设计方法提供参考     

不换位输电线路产生的不对称问题及解决方法

在线路负荷较轻或系统黑启动的初始阶段,由不换位超高压输电线路参数不对称产生的负序电流可能导致发电机负序保护动作,引起发电机跳闸或阻止发电机并网运行而造成大面积停电,或损坏系统中的一些用电设备.文章利用三相潮流计算程序对不同输送功率和不同线路长度情况下的由输电线路参数不对称引起的负序电压和电流进行了计算和分析,并对通过合理设置线路串补元件及线路两端无源无功补偿元件参数来减小负序分量的方法的可行性进行了探讨.计算分析结果表明,该方法能够有效抑制由线路参数不对称产生的负序电流和电压.     

图形化电磁暂态仿真软件EMTP-RV及其应用

为在电力行业中推广基于Windows平台的新一代图形化电磁暂态仿真工具EMTP-RV(Restructured Version),以便能高效研究电力系统及装置的动态行为,详细说明了该软件包的3个组成部分:EMTP-RV核心计算引擎、EMTP Works图形化编辑界面和ScopeView可视化数据处理程序;描述了其主要元器件模型的基本功能;通过对1台35kV、100MVA静止无功补偿器(SVC)三相阀组动态开关过程的建模和仿真,演示了EMTP-RV的友好界面和强大功能。结果表明,EMTP-RV有效简化了电力系统中暂态过程的研究工作,为复杂电力系统的仿真提供了有力支持。     

考虑先进绝热压缩空气储能的风力发电系统成本/供电可靠性评估

风电的随机性会使得电力系统受到影响,先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)技术具有大容量、低成本、高效率的特性,可作为平衡风力发电随机性的储能系统。为此,首先,考虑风力发电的随机性与AA-CAES电站的运行特性,构建AA-CAES电站运行与风力发电系统发电功率模型,采用蒙特卡洛仿真法对风力发电机的运行情况进行仿真;然后,将用户作为市场元素,计算可中断供电负荷的赔偿费用,并以系统综合成本与断电赔偿费用之和的总费用最小为目标,采用动态规划法优化AA-CAES电站的压缩/膨胀功率,建立含AACAES的风力发电系统的成本/可靠性评估模型;最后,通过仿真验证所提规划方法并分析AA-CAES电站容量对系统经济性及供电可靠性产生的影响。结果表明,当系统容量规模增加时,存在一个最优容量配置使得系统的总费用最低。     

适用于风力发电的一种低成本VSG实现方法

新的电网导则要求风力发电系统具有一定的低压度过能力(LVRT),采用一种低成本的电压跌落发生器(VSG)方案,可以方便地模拟电网电压跌落.以单片机作为控制器,以晶闸管作为交流开关,以MOC3062作为晶闸管驱动器,构成变压器形式的单相VSG,省去了同步电路,因而结构和控制简单,可扩展性强,成本低,可靠性高,能够实现大功率等级.仿真和实验结果表明电压衔接良好,波形畸变小,可以满足风电测试的需求.     

基于电力电子变换器的双三相永磁同步电机模拟器

电动助力转向（EPS）系统是汽车的核心部件,采用功率硬件在环仿真测试技术可以缩短系统的开发时间、降低开发成本,同时降低开发风险,已经成为开发流程中非常重要的一环。以EPS用相移30°的双三相永磁同步电机(PMSM)为研究对象,提出了一种基于电力电子变换器的电机模拟器方案,以实现对不同负载条件下的电机动、静态电气行为模拟,为EPS系统的控制算法开发和故障模拟测试提供了高效平台。仿真结果验证了所提方案的有效性和可行性。     

面向对象的发电厂继电保护技术管理与培训系统

为了能够对继电保护动作过程进行模拟,用AutoCAD二次开发形成电力系统继电保护元件库。以此为基础,利用AutoCAD的接口文件（DXF文件）形成图纸数据库,该数据库基于C／S（客户机／服务器）架构,非常方便地整合入发电厂原有的MIS(综合信息管理)中去并成为其中一个有机组成部分。提出了单个元件的OOP（面向对象）设计,使得继电保护仿真软件具有很高的的灵活性和功能易扩充性,并对继电保护二次仿真时网络拓扑的智能判断进行了讨论。     

MATLAB在有源滤波器仿真设计中的应用

本文在分析抑制谐波常用方法的基础上,利用瞬时无功功率理论进行有源滤波器的仿真设计。该方法可以实现快速的高次谐波检测与滤波,并进行无功功率补偿,本设计用先进的仿真软件工具MATLAB中的电力系统仿真工具箱对基于这种方法的有源滤波器进行仿真,仿真结果表明基于瞬时无功功率理论设计的有源滤波器装置能够有效检测出高次谐波分量,并可以消除谐波分量和进行无功补偿。     

基于DSP的继电保护数字式动态仿真测试装置的研究

介绍一种基于DSP的数字式动态仿具继电保护测试装置的硬件结构和软件仿真。该装置充分发挥了DSP在数字信号处理方面的优势,将电力系统数字仿真的模型和算法软件植入DSP。结合灵活设计的人机接口,使该装置能够快速、灵活而精确地仿真故障时继电保护安装处电流、电压的实际动态过程,从而为继电保护动态试验提供一种便捷而有力的工具。     

飞轮储能风力发电系统的功率快速平滑控制策略研究

飞轮储能风力发电系统可充分利用风能资源,抑制风电系统功率波动。但是飞轮储能系统的并网逆变器输出功率的高频扰动将降低电网吸纳风能的能力。且增加飞轮储能系统后,风力发电系统的软硬件成本较高。文中通过分析并网逆变器输出功率的高频扰动风量,计算飞轮储能系统功率参考值,实现快速功率平滑控制,减少并网功率波动,增加电网吸纳能力。通过采用定频滞环控制策略,克服了开关频率不固定、输出电流谐波含量高的缺点,其响应速度快,软硬件资源要求低,可减少PI控制器,减少锁相环等环节,降低软件开发成本。为验证采用定频滞环控制的快速功率平滑控制策略的性能,设计了仿真模型,并进行实验验证。仿真和实验结果表明：该控制策略可快速降低网侧有功功率波动,减小网侧电流谐波且软硬件成本低。     

基于虚拟现实技术的变电站仿真培训系统

介绍了虚拟变电站仿真培训系统的结构及虚拟变电站的建模方法,采用虚拟现实建模语言建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,将基于MATLAB的电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

基于PSS/E的可用于调度主站验证的仿真系统设计

电网调度自动化系统在电网得到广泛的应用,加强调度自动化主站功能验证,确保系统的功能、性能和可靠性能够满足电网调度的需求显得越来越迫切和重要。提出了使用PSS/E电力计算软件作为计算引擎的仿真系统设计方案,能够实现电网连续长过程的逼真模拟,并基于仿真数据来驱动调度主站运行,为调度主站提供了完整的验证环境。实际电网算例表明,所提出的方案切实可行,具有很好的应用价值。