基于PSS/E的统一潮流控制器动态建模及仿真

文中阐述了PSS/E的用户自定义建模原理,归纳了自定义建模的详细流程。基于等效节点电流注入模型在PSS/E中对统一潮流控制器(UPFC)进行了机电暂态建模,并通过仿真算例进行了验证,仿真结果表明该UPFC仿真模型具有良好的线路潮流和节点电压调节能力,在三相短路故障后能有效减少系统的功率损失,并使得系统快速恢复至稳定运行状态。通过工作,实现了PSS/E中基于UPFC的电网潮流优化、电压控制及稳定运行的动态仿真。     

基于BPA-HYPERSIM的大电网自动建模软件开发

随着特高压交直流电网建设的飞速发展,大规模交直流电网相互影响研究领域对电磁暂态仿真的规模及效率提出了很高的要求。针对传统的人工建模方式无法满足大规模电网电磁暂态仿真需求的现状,提出了子系统划分、用户主动控制、自动/手动电网解耦、发电机控制器自定义库、潮流自动校核和智能继承等自动建模关键技术,并开发了把BPA数据转为HYPERSIM电磁暂态模型的自动建模软件。软件成功应用于华东电网220 kV级以上系统建模,建模规模达到6000三相节点以上,建模效率得到极大提升,且具有极高的转换精度。通过实际应用证明该技术极大的提高了大规模电网电磁暂态建模的规模与效率,使得新一代数模混合仿真平台能够及时为大电网安全稳定运行提供技术支持。     

PSS/E用户自定义功能在励磁系统建模中的应用研究

采用精确模型模拟电力系统设备动态行为是获得可信仿真结果的前提.虽然电力系统仿真软件提供了标准模型库,但随着电力技术的进步和新型控制装置的投入,原有的模型库无法完全满足数字仿真的需要,因此有必要开发仿真软件的用户自定义模型.本文介绍了PSS/E用户自定义建模原理,归纳了自定义建模详细流程,并结合实际项目,建立了福建水口电厂发电机组励磁系统的自定义模型,采用PSS/E的模型检测功能进行校核,结果表明该模型的正确性和实用性.本文研究的PSS/E自定义建模方法同样适用于电力系统其他设备的自定义建模.     

PSS/E的自定义建模及其仿真研究

深入研究了PSS/E的自定义功能。详细介绍了PSS/E自定义的环境要求、格式要求、调用要求、基于等效电流注入的用户自定义建模的原理。分析了在PSS/E中利用协调调用模式来实现该类模型的方法和步骤。以静止无功补偿器(SVC)的自定义建模为例进行了建模研究,并在自定义SVC模型中通过引入辅助信号以改善其性能。仿真结果充分表明了PSS/E自定义建模的可行性与可扩展性,也验证了所建SVC模型的有效性,为其他电力系统复杂设备在PSS/E中的自定义建模提供指导。     

弱受端系统利用SVG提升输电能力研究

电压稳定问题是受端电网的主要问题之一,对于弱受端系统而言,电压稳定问题更加突出,制约了电网的供电能力。SVG作为新一代FACTS技术的典型代表,可有效加强弱系统的动态无功支撑能力,提升电网电压稳定性,因此开展了利用SVG提升弱系统输电能力的研究。首先,基于PSASP软件进行SVG的自定义建模;其次结合RTDS硬件在环仿真、人工短路试验,验证了自定义模型的准确性;最后基于自定义模型开展机电暂态仿真分析,论证了利用SVG提升弱系统输电能力具有可行性。     

通用储能系统数学模型及其PSASP建模研究

随着光伏、风能发电等并网发电容量的不断增加,储能系统作为平抑功率波动的重要手段被广泛关注。研究合理的储能系统配置,改善系统暂态响应,成为增强电网对新能源发电接纳能力的重要技术手段。为研究不同储能系统对电网机电暂态响应的影响,提出了一种适用于电力系统机电暂态计算的通用储能系统模型。该模型可以体现储能系统响应时延、充放电功率限制、储能容量限制等储能系统特性参数。通过电力系统综合分析软件PSASP的用户自定义模型UD模块进行自定义建模仿真,分析验证了该模型的有效性,并对算例系统中光伏发电出力变化对弱电网的系统频率造成的影响进行了仿真分析,并提出了储能系统配置的相关建议。     

基于代理模式的电动汽车参与调频服务PSASP建模

电动汽车(Electric Vehicle)作为电网中移动式储能单元,在向电网"索取"电能的同时,也可提供应急电源、调频等V2G(Vehicle to Grid)服务,使电网运行更加安全经济。电动汽车接入系统建模是各种分析计算的基础。本文基于控制逻辑,提出了等效智能充电机的概念;并借鉴其它电力系统储能元件的控制方法,分析了基于代理模式的电动汽车参与调频的控制策略;运用PSASP中用户自定义建模方法建立了电动汽车参与调频服务模型;最后,利用该模型对EPRI 7系统进行了仿真计算。结果表明,该模型能够很好地反映电动汽车系统频率响应特性,并根据频率偏差调整调频功率从而控制系统频率回至额定值的过程。所建模型可用于复杂电网的分析计算。     

自动微分技术在分布式发电系统暂态仿真中的应用

针对分布式电源控制系统种类多样、采用基于控制系统基本元件的用户自定义模型影响仿真效率的问题,提出了控制系统组合建模方法.该方法将基本元件组合成若干函数进行建模.将自动微分技术与该建模方法相结合,利用自动微分技术可准确、高效地求取对应组合函数值及导数信息,有效提高了仿真程序的计算效率,同时保持了仿真程序代码的可维护性和可扩展性.算例测试验证了该方法的高效性.     

基于PSD-BPA与PSSE的电力系统集成仿真平台

针对电网规模不断增大以及结构的日益复杂、电力电子设备的大量应用、电力市场交易变革的不断深入给电力系统仿真计算带来的挑战,研究开发了一种基于PSD-BPA与PSSE两种仿真工具的电力系统集成仿真平台。该集成仿真平台主要包含数据管理和集成仿真两部分,建立了一体化数据共享为目标的集成仿真系统结构和功能结构,描绘了平台工作流、实现方案和功能特点;通过PSSE用户自定义接口实现了电力系统常规设备动态模型转换和通用化建模,形成集成仿真平台统一的系统仿真模型,实现了集成仿真。结合集成仿真平台维护的某区域电网统一模型数据,发挥两种软件各自在数据基础和自定义模型方面的优势,验证了集成仿真平台针对新型设备自定义建模仿真的可用性和灵活性。     

并网光伏电站的PSASP/UPI仿真建模及分析

针对光伏电站和电网之间的交互影响,研究了适用于电网暂态分析的光伏电站模型,建立了含光伏阵列、逆变器、滤波器及控制保护系统的并网光伏电站暂态模型,并应用Matlab实时工具包模块和VC++语言生成了可被PSASP调用的自定义模型,仿真研究了并网光伏电站出力变化对电网影响及电网故障对以不同方式接入电网的并网光伏电站的影响。结果表明,该模型可用于光伏电站与电网的联合仿真。大规模光伏电源集中接入会引起电网电压波动;电网故障可能触发光伏电站脱网,使故障扩大;且在负荷母线集中接入方式下对电网电压及暂态稳定的影响更大。     

DTS动态仿真中的用户自定义建模

在调度员培训仿真器(DTS)动态仿真中提出了一种图形化的用户自定义建模(UDM)方法,讨论了其基本原理和程序的实现.这种UDM方法是在动态仿真主程序采用联立求解方法下实现的,因而在方便调度员使用的同时提高了仿真的精确度,实时数据库的采用提高了仿真的实时性.在海南电网上的仿真试验结果表明其仿真的精度和速度是满足要求的.     

针对励磁系统的用户自定义建模方法及其应用

为提高电力系统仿真的灵活性和开放性,提出一种基于改进插入式建模技术的励磁系统用户自定义建模方法.将暂态稳定性仿真中采用的励磁系统的传递函数拆分为两类自定义的基本传输模块:非状态变量模块和状态变量模块,以描述元件的数学模型.应用该方法编写了用户自定义建模程序,实现拓扑分析和自动初值平衡等功能.通过实例分析详细阐述了自定义...     

PSASP 用户自定义建模优化算法研究

针对电力系统分析综合程序(power system analysis software package , PSASP)中现有的用户自定义(user-defined,UD)建模功能存在诸如方便性、灵活性、计算精度、仿真效率等方面的不足,笔者对其进行了优化升级,以进一步满足用户进行大规模电力系统仿真分析的需要.为此,提供了2种优化措施,一是采用一种拓扑结构排序算法,即Kosaraju 算法;二是引入用户自约定临时变量.最后,通过PSASP 中36节点机电暂态算例和小干扰稳定算例对2种优化方法进行验证,算例结果证明了该方法的有效性     

PSS/E中双端直流系统自定义建模与仿真

对PSS/E下常规双端直流系统的自定义建模展开了深入研究。首先,从深入研究了PSS/E自定义建模原理;然后,对直流自定义建模的方法,对建模中的关键问题,即换流器在机电暂态下的建模即改进,控制的建模,进行了深入分析;最后,以CIGRE直流输电标准测试系统为例搭建了自定义模型,并与PSCAD/EMTDC环境下的模型进行了仿真结果对比,验证了所建自定义直流模型的正确性和PSS/E自定义功能的实用性。     

基于PSCAD/EMTDC的大规模交直流电网实际故障再现

针对2010年11月7日南方电网发生的北郊一增城甲线短路故障导致5回直流同时发生换相失败事件,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,根据实际电网结构等值系统搭建了含直流详细模型的电磁暂态仿真模型.为保证交直流大电网的快速且准确的建模,确定了建模规模,提出了直流系统建模、发电机调节系统自定义与校核、大规模交直流电网分区建模调试等工程实用方法.在此基础上,对此次故障进行了仿真研究,成功再现了实际故障过程.通过仿真结果与实际故障录波的对比,证明了建模方法的有效性和所建模型的准确度.最后使用所建模型对广东500 kV重要站点进行了典型故障仿真分析,确定了不同故障类型下可能引起5回直流同时发生换相失败的故障区域.     

基于PSASP的牵引负荷用户自定义建模

随着电气化铁路在现代铁路运输中的广泛应用,牵引负荷在电力负荷中占的比重越来越高,牵引负荷的随机波动性、非线性以及不对称性等特点决定了此种负荷对电力系统的安全稳定与经济运行有不可忽视的影响,因此迫切需要对牵引负荷特性进行研究。本文利用电力系统分析综合程序(Power System Analysis SoftwarePackage,PSASP)的用户自定义模型功能(User Defined Model,UDM),建立了牵引负荷用户自定义模型,实现了牵引负荷实测模型与PSASP的连接,编辑独立动特性仿真程序验证了接口的正确性,分析比较了牵引负荷模型与传统负荷模型动态响应特性的差别。     

电力系统分析综合程序的用户自定义模型

随着电力系统和电力电子技术、控制技术的发展，各种新型系统元件和新的控制功能不断在电力系统投入使用，电力系统分析程序有必要而且必须采用用户自定义模型方法来模拟这些元件和功能。介绍了电力系统分析综合程序的用户自定义模型的组成、原理和建模方法，并以UFV-2K型电网安全自动装置过电流切负荷功能为例，说明如何建立用户自定义模型。     

调速系统超速保护控制对电力系统稳定的影响

为了提高电力系统动态仿真的准确度和有效性,确保电力系统的安全稳定运行,提出了在仿真软件中加入超速保护控制器模型。详细研究了发电厂数字电液调速系统中超速保护控制的原理。超速保护控制器主要由两部分组成一部分是负荷下跌预测功能,另一部分是103%发电机组超速保护控制。应用仿真软件EUROSTAG的模块自定义功能建立了带有超速保护的调速系统模型,通过仿真研究了超速保护控制对电力系统安全稳定的影响。针对2004年某大区电网短路试验过程中,超速保护动作和电力系统频率下降等一系列问题展开研究。通过在仿真软件中建立带有超速保护控制的调速系统模型,使电力系统动态仿真的准确度和可信度得到保证,从而对电力系统的安全稳定问题有更为准确的认识。     

基于PSS／E风电场静止无功补偿器仿趄建模

风电场静止无功补偿器（SVC）仿真建模对研究大规模风电场接入地区系统电压稳定具有重要意义。为此,介绍PSS／E仿真软件自带SVC标准模型,并归纳总结SVC控制器自定义建模流程与方法。结合冀北某实际风电场,建立典型风电场SVC控制器恒电压和恒无功控制方式下的自定义模型。仿真结果与现场实测的比对表明,该自定义模型正确、实用,且同样适用于电力系统其他柔性输电设备的自定义建模。