短路电流计算外网等值方法研究及应用

随着电网规模的不断扩大,短路电流计算耗时逐渐增加,并且对计算软件的要求也不断提高,为提高短路电流计算效率,研究了一种适用于地区短路电流计算的外网数据等值方法,首先对全网的节点导纳矩阵进行等值化简,形成边界区域的新增注入元素,然后构造出仅包含研究区域和边界区域的简化电网模型,用于研究区域内的短路电流计算,并从理论上分析了该等值方法的效果与优势。在IEEE 39节点系统上对所提方法进行了验证,证明了所提方法的正确性和有效性,最后以华北电网为实例进行了外网等值简化,形成某一地区的短路计算用电网数据,大大降低了电网规模,能有效提高该地区短路电流计算的效率。     

大电网在线动态安全评估系统电网模型特性分析

总结了目前大电网在线动态安全评估数据中电网模型的两个特点,即负荷挂在220 kV母线及将主变高压侧为110 kV的发电机（简称110 kV发电机）等值成恒阻抗负荷。论证了这种特征对几种分析计算的影响：大扰动动态稳定性分析结果的变化随故障位置、电网状况不同改变;消除了小扰动稳定分析中与110 kV发电机相关的振荡模式;基于方案方式的短路电流计算值偏小;负荷等值使基于潮流的短路电流计算值偏大,发电机等值使基于潮流的短路电流计算值偏小。结论的有效性用电力系统分析综合程序（PSASP）在华中电网数据上进行了验证。     

转移阻抗的计算方法

通过网络等值变换的条件、自阻抗和互阻抗概念 ,导出计算转移阻抗的通用公式 ,为多电源复杂网络短路电流计算建立了数学模型     

单输电通道中输电断面静稳极限的快速估算

为快速估算互联电力系统输电断面的静稳极限,应用短路电流计算等值阻抗,在此基础上提出了快速估算单输电通道静稳极限的方法。分别求取输电断面联络线两端母线的短路电流和短路容量,并据此将互联的大系统等值成为简单的两机系统。为考虑励磁影响,给出了等值系统机端电压修正方案。将修正后的等值系统机端电压和等值阻抗代入输电断面功率传输极限公式,即可得到输电断面静稳极限。算例结果验证了该方法的有效性。     

一种用于次同步谐振研究的电力系统外网等值方法

针对结构复杂的串补输电系统的外网采用何种方法等值及等值后系统保留多大规模这一问题,基于现有的对次同步谐振模式在电网中的传递特性的认识,提出了一种适用于次同步谐振研究的电力系统外网等值方法.根据短路等效阻抗及等值前系统平衡运行状态,确定外网等值参数,并结合次同步谐振研究结果的参数敏感性对等值参数进行适当处理.以系统频率阻抗作为评价指标确定外网合适的等值规模.该方法简单方便,易于实现,适用于结构复杂的串补输电系统的次同步谐振评估分析.通过南方电网的应用算例验证得出,采用该方法进行外网多点等值时等值参数的简化处理及等值规模的判定方法对次同步谐振研究结果的影响很小,从而说明了该方法的有效性.     

REI等值法用于多节点配电系统短路电流计算的研究

对扩展的径向等值不变性等值网络应用局部节点等值方程进行了研究,提出了将ＲＥＩ等值法用于多节点配电系统短路电流计算,将外部系统中的电源等值联接地边界节点上,将边界节点归入保留节点。将原有源节点变成无源节点。简化了多节点配置电系统短路电流计算的数学模型,使短路电流计算程序更简便,实用,计算精度明显提高。     

电力系统外网动态等值方法研究

面向大型互联电网暂态稳定计算,提高外网动态等值的准确性,建立了一种基于轨迹灵敏度方法在常规EPRIE’等值边界注入修正功率的混合等值模型.分析过程中根据已知同调发电机群划分的外网进行EPRI E＇等值,以等值模型边界节点电压与原型系统实测值误差最小为控制目标,采用电压轨迹灵敏度方法求取边界功率补偿量,得到在EPRI E＇等值边界实时注入修正功率,实现等值与实测间的误差最小化.PSCAD/EMTDC仿真下,基于新英格兰测试系统建立了混合外网等值模型,并在内网节点设置三相短路故障,仿真结果表明,使用改进的EPRI E’混合等值模型,内网发电机功角与电压波动响应曲线精确度都有明显提高.     

考虑量测误差计及等值参数物理约束的外网静态等值方法

受最小二乘估计模型的多解影响以及量测误差的随机影响,依赖于内网实测信息的两端口外网静态等值参数估计方法,其外网等值参数值存在不稳定和不满足物理特征的现象。为此,在其等值电路模型及其等值参数的2阶段估计方案基础上,增加边界节点电压及内网等值负荷电流的量测状态变量及其量测方程,同时增加了外网等值参数的物理约束,以改进最小二乘外网等值参数估计模型。算例结果验证了该方法的有效性。     

新能源电站短路电流通用计算方法研究

考虑风电、光伏设备输出特性的不同,新能源电站短路电流计算建模存在差异性。结合工程应用实例,对新能源电站短路电流通用计算模型进行研究。首先建立了风电、光伏电站短路电流计算基本模型;然后在分析比较风电与光伏电站短路电流计算特点的基础上,提出一种通用的新能源电站短路电流计算方法,该方法可应用于双馈风场、直驱风场和光伏电站各电压等级下短路电流的快速计算;最后通过风电、光伏电站工程实例计算验证了所提方法的有效性与准确性。     

采用IEC60909进行火电厂短路电流计算分析

随着国外电站总包项目的增多,应用IEC60909进行短路电流计算显得非常迫切,文中通过IEC短路电流计算实例,分析了IEC短路电流计算与国内常规计算方法的不同之处。     

变电站低压侧限流电抗器电抗值的选择

限流电抗器电抗值选择时既要将短路电流限制到规定值,又不能使电压损失过大。结合变电站扩建时主变压器10 kV侧限流电抗器的选择,介绍了短路电流计算等值电路、计算方法和电抗器电抗值的选择步骤。     

电力系统等值电路的一种精确计算方法

电力系统等值电路的求取有近似计算与精确计算之分。在过去系统短路电流计算通常取近似计算,现在电力系统潮流计算,短路电流计算,稳定计算均由数字计机程序完战,有可能和有必要考虑变压器的实际变比作电力系统等值电路的精确计算。 本文从基本电学定律出发对电力系统精确的等值电路制定作了详细、清晰的说明。     

一种用于次同步谐振研究的电力系统外网等值方法

针对结构复杂的串补输电系统的外网采用何种方法等值及等值后系统保留多大规模这一问题,基于现有的对次同步谐振模式在电网中的传递特性的认识,提出了一种适用于次同步谐振研究的电力系统外网等值方法。根据短路等效阻抗及等值前系统平衡运行状态,确定外网等值参数,并结合次同步谐振研究结果的参数敏感性对等值参数进行适当处理。以系统频率阻抗作为评价指标确定外网合适的等值规模。该方法简单方便,易于实现,适用于结构复杂的串补输电系统的次同步谐振评估分析。通过南方电网的应用算例验证得出,采用该方法进行外网多点等值时等值参数的简化处理及等值规模的判定方法对次同步谐振研究结果的影响很小,从而说明了该方法的有效性。     

地区电网外网等值自动生成系统的开发与应用

外网等值模型必须跟踪外网运行方式的变化以确保地调EMS应用软件的计算精度.为提高地区电网EMS应用软件的实用性,作者开发了自适应的外网等值自动生成系统.该系统利用IEC61970 CIM(Common Information Model)标准从省调EMS系统读取电网模型和实时数据,然后自动为地区电网生成外网等值模型,并按IEC61970 CIS/CORBA(Component Interface Specification/Common Object Request Broker Architecture)规范通过广域网将外网等值模型发送至各地区电网,供地区电网EMS/DTS应用软件使用.该系统的外网模型可灵活定制,可在外网中自动生成或人工指定缓冲网,以满足等值精度和计算速度的要求.该系统实时自动运行,可随时为地区电网提供外网等值模型和相应的实时数据,大大提高了地区电网EMS/DTS应用软件计算结果的正确性.     

不同外网等值模型对EMS应用效果影响的试验研究

利用广东省调实时外网等值自动生成系统为深圳地调生成了几种外网等值模型：外网简单挂等值机模型、外网直接等值模型、缓冲网等值模型和详细外网模型。通过远程网将等值模型送到深圳地调,在深圳地调现有能量管理系统上进行了几种主要开合环操作的仿真计算,并和现场实际操作的测试结果进行了比较,评估了应用不同外网等值模型时开断潮流的计算精度。结果表明,缓冲网等值模型具有与详细外网模型一致的精度,是最佳的外网等值建模方式。     

基于外网等值模型的输电线路不平衡度计算方法

同塔双回、多回及未换位线路不断的增加,使得输电线路不平衡度越来越受到重视,为此从系统外网等值模型等方面就输电线路不平衡度计算的关键问题进行了研究。基于国内广泛使用的电力系统短路电流程序(power system department-short circuit current program,PSD-SCCP)提供的外网等值阻抗参数,建立了外网等值模型并给出求取等值参数的方法,由此得出更易理解且物理含义清晰的外网等值参数;根据以上等值模型,且输电线路采用精确的π型等值电路,计算输电线路不平衡度。通过与仿真结果的对比表明,所提出的不平衡度计算方法具有极高的准确性,且相关结论已在实际工程中应用。     

基于输配电网结合的配电网合环冲击电流实用方法

为解决配电网合环操作中冲击电流计算问题,提出了一种基于输配电网相结合的配电网合环冲击电流计算实用化方法。提出了公共节点及公共节点对的概念,给出了一种外网等值模型,以公共节点对为基础建立描述外网模型的公共节点合环信息阵。输配电网通过该信息阵的交互实现合环冲击电流计算。详细论述了公共节点信息阵中各个变量的意义及计算方法。以节点阻抗矩阵及公共节点对自阻抗描述了等值阻抗的计算方法,以子岛末梢节点信息队列描述了公共节点的跨区合环状态。并给出了运用公共节点合环信息阵计算合环点冲击电流的具体方法和步骤。实例表明所提方法可行。     

基于MATLAB的短路电流计算程序编制

本文在分析短路电流计算原理的基础上通过可视化软件MATLAB建立了短路故障的模型,并实现了其程序编制。     

基于内网实测信息的两端口外网静态等值参数估计方法

为求解外网信息未知的外网静态等值参数,提出了外网扩展电压源支路Ward等值电路模型(extend edvoltage-source branch Ward-equivalence model,EWM)及其等值参数的2阶段估计方法.第1阶段,以边界点的等值注入功率和边界点间的等值导纳为等值参数,形成外网的简化Ward等值电路,建立其等值参数的多时段最小二乘估计模型.第2阶段,以电压源串联阻抗的等值支路代替边界点的等值注入功率,形成扩展电压源支路Ward等值电路模型,然后考虑2个电路模型等值参数间的约束关系,建立第2阶段等值参数的最小二乘估计模型.最后,采用高斯牛顿法,依次求解2阶段的等值参数,并以后者作为外网的等值参数.由于第1阶段等值参数的约束作用,降低了第2阶段等值参数间的耦合作用,从而保证了其等值参数的准确性.IEEE 39节点系统计算验证了论文方法的有效性.     

交直流混合系统外网等值研究

随着直流输电技术的发展,交直流混合系统的相关算法也日益完善.提出了在外网包含直流线路的情况下进行外网等值的方法.将外网中的直流线路用交流线路代替,应用扩展Ward等值法进行外网等值计算.建立交直流混合系统的缓冲网等值模型,用36节点交直流混合系统检验直流输电线用交流输电线代替后外网等值模型的合理性,通过开断实验检验模型的计算误差和精度.实验表明,用交流线路代替直流线路方法可行,所建的外网等值模型能够保证实时网络分析的正确性.