适用于暂态稳定分析的直驱永磁风机建模研究

摘要： 研究适用于电力系统暂态稳定分析的直驱永磁同步风力发电机（wind turbine with direct-driven permanent magnet synchronous generator, PMSG） 的建模方法,比较了PMSG的不同模型在暂态稳定分析中的应用效果,为PMSG合理的模型选择提供参考依据。首先分析了PMSG对网侧扰动的暂态响应特性。并以此为基础,介绍了PMSG的两种简化模型,分别是电压源型逆变器模型和受控电流源模型。然后基于新英格兰39节点系统进行暂态稳定时域仿真,详细对比了PMSG分别使用完整模型和简化模型时系统的仿真结果和仿真速度。研究表明：在暂态稳定分析中,PMSG应优先使用受控电流源模型。尤其在有多个风电场接入系统的情况下,PMSG使用受控电流源模型可以既能保证暂态稳定分析的准确性,又能有效提高分析的效率。     

大规模并网型风电场等值建模研究现状

风电场等值模型的建立有助于对含有大规模风电接入的电网进行稳态运行以及各种稳定性问题的分析研究。介绍了风电场等值建模的基本思想,基于国内外关于大规模并网型风电场等值建模的研究现状,对风电场稳态和动态的各种等值建模法进行了简要的分析和综述。     

含风电地区电网暂态过程对频率稳定性 影响的动态模拟

摘要： 针对含风电地区电网暂态过程对电力系统频率稳定性的影响问题,分析了含风电地区电网等值模型三相短路暂态过程系统频率响应特性。以蒙西某含风电地区电网为原型,根据相似性原理建立了电力系统动态模拟实验模型,实验结果验证了并网风电规模的大幅增加不利于暂态频率稳定性的结论,表明电力系统动态模拟是研究风电并网频率稳定问题的有效手段。     

电网暂态电压稳定的主要影响因素量化分析

摘要： 含多馈入直流输电线路的复杂大型受端系统,由于故障后直流换流器和电动机消耗无功功率急剧增长,使得系统暂态电压稳定性面临严峻考验。以某典型受端电网为例,分析了电网暂态电压失稳的严重问题,基于暂态电压失稳的量化评估指标,深入分析了负荷模型和扰动形式对暂态电压稳定性的影响,并根据该电网暂态电压失稳特点提出了改善暂态电压稳定性的方法,即在电网薄弱站点装设动态无功补偿设备STATCOM。所提出的分析方法与结论对其他电网的暂态电压稳定性分析有一定的借鉴意义。     

200 MW大型并网光伏电站智能化信息管理方案

以青海格尔木一期200 MW集中式大型并网光伏电站为例,介绍了光伏电站智能化信息管理系统的实际应用情况,并以2012年8月份的电站生产运行数据为基础,对电站运行情况进行了详细评价。结果表明,光伏电站智能化信息管理系统规范了格尔木一期并网光伏电站的编码、生产运行指标和管理过程,提高了各部门之间的配合与协作,实现了光伏电站的资源集成与数据共享。     

大型风电场并网运行系统暂态稳定性分析

采用时域仿真方法研究了大型风电场接入电网后的电力系统暂态稳定问题,建立了风力机传动部分两质量块的风力发电机数学模型,用PSAT软件对大容量风电场接入的电力系统进行电网侧故障的暂态仿真,以lEEE 39节点算例进行分析.仿真结果表明,风电场并网后系统的暂态稳定性降低,通过加入TCSC改善了系统的暂态稳定性.     

恒速风电机组对电网暂态电压稳定性的影响

基于恒速风电机组的结构,给出风电机组各部分的数学模型,利用仿真软件DIgSILENT/PowerFactory建立恒速风电机组的动态模型,并利用该模型在WSCC 3机9节点算例中仿真恒速风电机组并网运行时因风速变化引起的电网电压波动,通过极限切除时间分析恒速风电机组并网对电网暂态电压稳定性的影响,并与接入相同容量的同步机组进行比较。结果表明,恒速风电机组的接入降低了电网的暂态电压稳定性,且接入恒速风电机组装机容量越大,电网的暂态电压稳定性越差。由此提出改善恒速风电机组并网后电网暂态电压稳定性的建议。     

考虑注意力机制的CNN-LSTM高渗透风电并网暂态电压稳定性研究

为了能够快速且精确地判断出风电场接入电网后系统暂态电压稳定性,文章基于注意力机制提出一种卷积-长短时记忆网络（Convolutional Neural Networks-Long Short-Term Memory,CNN-LSTM）暂态稳定评估指标。为了更好地捕捉输入数据中空间和时间的相关性,基于核主成分分析（Kernel Principal Component Analysis,KPCA）进行特征降维;针对高比例的新能源电网中,整个系统的短路容量下降、短路电流水平攀升问题,提出了安装超导故障限流器的主动支撑措施,限制故障过程短路电流水平,维持并网点电压稳定。最后,在PSD-BPA中搭建含风电的IEEE39节点系统进行仿真计算和数据采集。结果表明,KPCA方案能有效筛选电力系统暂态稳定评估中重要度高的特征,所提评估指标具有更高的辨识能力,所提改进措施对高比例风电并网系统暂态电压稳定具有积极作用。     

大规模风电接入电网的稳定性分析

针对大规模风电接入电网将严重影响系统的稳态运行和动态特性的问题,结合风电特性,以潮流分析、暂态稳定为基础并考虑联络线潮流控制,探讨了大规模风电接入对电网运行的影响.以实际电网为例进行仿真计算,分析了风电接入后稳态运行状况的变化和风电并网对系统暂态动态特性的影响,研究了AGC控制在联络线功率控制中的应用.     

On the Control and Stability of Grid Connected Photovoltaic Sources

A methodology is proposed for the effective integration of photovoltaic (PV) devices into the electric utility distribution network operations. The dispersed PV generator is viewed as an active device used to improve system stability by appropriately modulating the power conditioning unit's output power. Disturbances on the utility system can be damped out by injecting this power into the grid in such a way so that the net effect is a cancellation of undesirable oscillations. The approach is implemented by monitoring the oscillating power and generating control signals which shape accordingly the interface unit's output power. Successful implementation of the scheme relies heavily on the speed and flexibility with which the electronic inverter moves power from the primary source/storage facility to the utility lines. Simulation studies, using the proposed control approach, indicate that application of these policies may result in reduced load following requirements for conventional power generating units, increase the value and acceptability of new energy technologies, and improve power quality and stability of the interconnected system.     

大规模风电接入输电网的源网联合规划

随着电网中风电比重的不断提高,电网有限的输电能力造成的输电阻塞和弃风现象严重制约了风电的消纳。为提高风电的消纳能力,同时考虑电源和电网规划运行,以系统建设运行成本与弃风水平最小化为目标建立源网联合规划双层模型：外层-源网规划模型主要关注长时间尺度的系统网架规划问题,以系统建设运行成本和弃风水平最小为多目标;内层-系统运行模型主要关注短时间尺度的系统运行问题,以系统运行成本最小为单目标。通过改进型非劣分类遗传算法（NSGA-II）和CPLEX联合求解,得到风电最优的接入选址和输电网最佳扩容方案。通过算例分析了不同规划场景下的优化方案,所提规划模型能够有效提高风电消纳水平,减少系统投资运行成本。     

规模化光伏电站与电网暂态交互影响定量分析

在电力系统暂态安全定量分析软件平台FASTEST(Fast Analysis of Stability using the Extended equal areacriterion and Simulation Technologies)上以研究规模化光伏电站接入系统后的稳定性分析为目的,建立了一个完整而且适合系统安全稳定分析的并网光伏电站机电暂态模型。基于FASTEST特有的暂态稳定量化分析功能,对并网光伏电站被浮云遮挡和系统侧发生扰动这2种典型情况进行仿真分析,从对系统暂态功角稳定性、暂态电压稳定性和暂态频率稳定性的影响的角度,探讨光伏电站与常规电源在影响电网运行特性方面的区别。结果表明,光伏电站并网后对系统暂态频率稳定性影响最为严重,相比较于带有励磁和调速系统的同步发电机,光伏电站在网侧故障时的暂态响应特性更为剧烈。     

光伏发电并网逆变器建模及电能质量评估

鉴于光伏发电并网逆变器的建模对于光伏大规模接入、保障系统稳定运行具有重要意义,提出了系统仿真方案,利用Hammerstein-Wiener(HW)非线性模型对光伏并网逆变器的运行进行仿真。通过试验获得直流逆变器电压电流波形、交流逆变器电压电流波形、电压公共耦合点、电网和负荷电流;利用编程确定各种模拟波形并搜索与实际波形相比最准确的模型,同时将该方法运用到电能质量分析中,进而完成对系统的分析和建模。模拟结果表明,该模型效果较好,可以为系统规划、防止系统故障和改善电能质量等方面提供理论依据。     

基于PSASP的含大规模光伏发电系统暂态稳定仿真分析

光伏发电的出力特性不同于常规机组发电,随着光伏发电在西藏装机容量的不断增加,对西藏电网安全稳定运行提出了严峻的挑战。根据2019年冬季运行方式下的数据,基于电力系统分析综合程序（power system analysis software package,PSASP）建立了含大规模光伏发电的西藏某地区电网机电仿真模型。通过典型光照扰动、光伏电站切机及短路故障分析了对西藏某地区电网暂态稳定的影响,电网在典型光照扰动、光伏电站切机及短路故障条件下均能保持暂态稳定,但是有部分母线电压高于规定电压上限。针对部分母线电压越限的问题加装无功补偿装置,改善了电网系统的电压稳定性。     

直流联网工程对电网暂态稳定性的影响

为满足山东省用电的需要,计划2010年、2012年实施西北（宁东）-华北（山东）直流联网工程。该联网工程有利于优化资源配置、水火电互补运行,预计可取得显著的送电效益和诸多联网效益。但还要考虑到直流故障对山东电网带来的冲击。通过详细的潮流计算、暂态稳定计算,分析了2012年山东电网在有无交流特高压2种方式下直流故障的适应性。     

大规模风电接入对福建电网调峰的影响

福建省风资源丰富,可供风电开发的场址较多,风电在福建电网中所占比重不断提高。大规模的风电并入电网后,风电出力的随机性和间歇性对电力系统调峰的影响将日益增大。目前对该影响的研究多集中在内陆风电,沿海风电研究相对较少。介绍了风电出力对系统负荷峰谷差的影响机理。结合福建电网的实际负荷数据,分析福建电网的月负荷特性和日负荷特性。在此基础上,结合福建已投沿海风电近三年的实际出力数据,利用数理统计和概率分析的方法,对大规模风电接入对福建电网负荷峰谷差的影响大小及影响的概率分布规律进行研究。分析结果对福建电网风电规划、电网调度等具有意义。     

负荷等效为恒功率模型对电力系统 暂态稳定分析的影响

在电力系统暂态稳定分析过程中,针对传统方法将负荷用恒阻抗表示存在着若干不足的问题,将负荷用恒功率模型表示,研究负荷等效为恒功率模型后的发电机转子运动方程,介绍暂态能量函数法。对4机11节点系统进行仿真计算,仿真结果表明将负荷用恒功率模型表示的方法具有解决保守性问题、缩短极限切除时间、改善仿真结果误差等优点。     

微网并网容量分析

将分布式发电以微网形式接入到主电网中并网运行,与主电网互为支撑,是充分发挥分布式发电的最有效方式之一.研究微网并网规模,明确主电网接纳微网的能力,将充分发挥新能源及可再生能源的优势,实现主电网与分布式新能源及可再生能源发电的协调发展,有利于引导与规范微网接入主电网,确保主电网的安全、稳定、经济、高效运行.从微网并网系统的特点出发,分析了微网并网的相关问题,研究了微网并网对主电网的影响,同时对微网并网容量即主电网接纳微网能力进行分析,最后结合算例针对微网并网的稳态分析,通过仿真实现了对微网并网容量的确定.