基于戴维南等值的静态电压稳定广域切负荷控制策略

针对区域电网难以通过获取外网实时状态信息来实施静态电压稳定控制的问题,提出了一种基于外部网络单点等值,并考虑区域电网静态电压稳定裕度的广域切负荷控制策略。首先采用戴维南等值方法对区域电网的外部系统进行等值。然后以区域电网在负荷增长状态下的潮流等式约束作为静态电压稳定约束条件,建立了全二次最小切负荷优化模型,并采用半光滑...     

区域小水电机群动态等值建模方法研究

在对含小水电机群的电网进行分析时,若要研究小水电机群整体的动态特性,采用包含每台小水电机组模型的详细模型并不方便。实用的方法是先对小水电机群进行等值建模,再在等值模型的基础上进行各种分析。提出了一种区域小水电机群动态等值建模方法,该方法以同调等值为基础,对参数聚合、网络化简等环节加以改进,可以快速得到区域小水电机群的动态等值模型。基于该方法对IEEE 10机39节点系统和湖北恩施地区小水电机群进行动态等值建模,仿真结果证明了所提等值建模方法的有效性。在此基础上,通过进一步仿真分析了等值负荷对于动态特性的影响,为区域发电机群在线动态等值建模奠定了基础。     

基于改进同步时间法梯级水电站群间协调控制策略的研究

利用GPS对时功能,提出了一种改进同步时间法来保证各个调频电厂的时间同步,避免频差积分差异,为调频机组分散协调控制奠定了基础;以省级电网中的梯级水电站群为研究对象,提出了一种基于改进同步时间法的梯级水电站群AGC协调控制策略,实现了各梯级水电站所接入的地区电网间联络线负荷功率频率偏差ACE的控制,保证了区域电网频率恒定。以3机9节点系统为例,利用PSCAD软件构建了三区域等值模型及梯级水电站协调控制策略,验证了所提算法的可行性及有效性。     

基于PSASP短路计算的外网实用等值方法*

当使用ATP-EMTP软件对大型区域电网的局部线路进行电磁暂态仿真时,受到仿真软件规模的限制,需要将区域电网划分为内部系统和外部系统,对外部系统进行等值简化。文中为简化原系统并保留原系统的短路电流特性,提出了一种基于电力系统分析综合程序(PSASP)短路计算的实用等值方法。采用该等值方法完成了西北电网2017年夏季大运行方式下的等值简化,并在ATP-EMTP软件中搭建了新疆乌鲁木齐简化电网的电磁暂态模型。通过比较等值前后系统的潮流分布和短路电流水平,验证了所提等值方法的正确性和可行性。     

基于虚拟同步发电机控制的VSC类同调等值方法

针对含有采用虚拟同步发电机控制(VSG)策略的电压源型换流器(VSC)的电网,开展其局部的电磁暂态仿真等值方法研究。分析了VSC具有同步发电机特性后的功角特性在电网等值中的可行性。类比交流同调性判别的方法,设计了适合于VSC的类同调判据,提出了基于虚拟同步发电机控制的VSC参数聚合方法。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了基于虚拟同步发电机控制的VSC并联运行模型,划分了内部区域和外部区域。基于系统在单相接地故障扰动下各VSC的虚拟功角曲线,判断了其类同调性,划分了不同的类同调VSC群,并分别进行了参数聚合。最后对比了等值前、后的外部区域对内部区域的输出有功、无功曲线,误差分析结果表明等值前、后VSC群的潮流基本不变,从而验证了所提基于虚拟同步控制的VSC群类同调等值方法的正确性和有效性。     

3区域互联电力系统动态等值的辨识方法

对大型电力系统采用动态等值可以显著降低计算量，并能突出主要特征。动态等值的同调等值法和模式等值法大都用于离线分析，在线动态安全分析常需要对外部系统作在线的动态等值，这时需要采用辨识等值方法：先确定系统等值模型，模型参数通过辨识获得。现代电力系统中越来越多的区域形成互联，对多区域互联电力系统的动态等值研究变得尤为重要，但以往的文献都是针对2区域系统。文中给出了3区域互联电力系统的动态等值模型，分析了模型的可辨识性，从理论上证明了：充分利用扰动前、后的稳态条件和动态过程，等值模型中所有参数均是可以辨识的。在可辨 识性分析的基础上，运用进化策略法进行模型的参数辨识，最后通过系统仿真加以验证，算例结果表明了等值模型的有效性和其参数辨识的可行性。     

基于改进模糊C均值聚类算法的区域集中式光伏发电系统动态分群建模

以光伏逆变器为核心,提出了一种区域集中式光伏发电系统动态分群建模方法。该方法以光伏逆变器控制参数向量及其对输出轨迹的灵敏度系数为聚类指标,采用改进的模糊C均值(fuzzy c-means algorithm,FCM)聚类算法得到系统在不同工况下光伏发电单元的聚类结果,实现光伏发电单元的动态分群,将同群的光伏发电单元合并成一个等值发电单元,得到区域集中式光伏发电系统的多机等值模型。通过仿真验证及误差分析,结果表明,提出的动态分群建模方法是合理的,建立的多机等值模型兼顾了模型精度和等值化简的需求,具有较高的应用价值。     

潮流计算和机电暂态仿真中风光储联合发电系统的实用等值方法

针对工程实际开展风光储联合发电系统在潮流计算和机电暂态仿真中的等值方法研究,旨在为大容量风光储联合发电系统的并网仿真分析奠定基础。将潮流计算的等值分为单元机组和集电系统2部分来研究。单元机组等值采用根据不同控制模式选取不同节点类型的方法,针对集电系统等值提出基于损耗不变原则的方法。等值模型和详细模型的算例结果表明,潮流计算等值方法具有较好的精度。在机电暂态仿真动态等值中,基于实际工程计算的最严重工况分析原则,提出运行在满出力点的单机"倍乘"等值模型,为工程计算中的风光储联合发电系统动态等值提供了一种解决方案。     

基于CIM标准的多级电网模型集成分析

电力系统调度一般采用分级电网监控方式。各级调度系统只建立监控范围内的电网模型,外网部分采用等值处理。文章基于CIM标准提出对各级调度系统的电网模型进行集成的方法。该方法通过分析上下级调度系统模型之间的关口电网,对分散的各级电网模型进行合并,形成一个完整的区域电网结构描述。在此基础上提出建立一个分散式模型集成的在线系统,实现全网的分散维护、集中建模。测试表明,该方法可以有效地形成完整详细的全网模型。     

PQ控制策略下多逆变型电源的故障等值方法

研究了定功率控制(PQ控制)策略下的逆变型分布式电源的多电源故障等值方法,通过分析单个逆变型电源、多个等容量逆变型电源、多个不等容量逆变型电源以及多个逆变型电源异地接入的输出特性,进而得到多个逆变型电源的故障等值方法,该方法简化了含多个逆变型电源的复杂网络故障分析时的计算复杂度。同时,提出了逆变型电源的故障等值分区方法,并利用迭代法对区域内的多个逆变型电源进行迭代计算得到等值模型。最后利用PSCAD搭建了含多个逆变型电源的配电网络仿真模型。在配电网络不同线路发生故障时,对配电网进行区域划分,并利用文中提出的等值方法计算等值后的逆变型电源输出特性,通过将计算得到的结果与仿真得到的结果相比较,验证了故障等值方法的正确性和有效性。     

大型风电场的等值模型及其改进研究

随着风电场规模的日趋扩大,其随机变化功率对接入电网的影响也越来越受到重视。风电场并网的仿真研究中,通常将数十台甚至上千台风力发电机等值简化为由几台风电机组成的风电场模型。因此,如何在多方面因素的影响下建立符合实际情况的风电场等值模型极为重要。本文分析了风电场风速的实际状况,运用同调等值法,结合风速产生的尾流效应和时滞效应,对大型风电场中不同型号的双馈风力发电机(DFIG)进行了区域划分,将同一区域的风电机等值为一台风电机。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,验证了在不同风速情况、故障情况下的等值效果,证实了本文等值方法的正确性,为风电场并网研究提供了一种可靠的参考模型。     

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。     

基于结构保持模型的大型风电场的等值方法

基于结构保持模型的概念,在满足等值机终端母线等值前后电压、电流保持不变及等值母线注入功率等于所有被等值机功率总和的前提下,推导了大型风电场双馈机组等值模型及其励磁系统等值模型;并进行了实例等值仿真.仿真结果表明,与传统的按容量加权等值方法相比,基于结构保持模型等值方法能更好地反映电力系统的暂态特性.这是分析大型风电场对电力系统暂态影响的一种有效等值方法.     

广义电力负荷的模型结构与参数确定

针对区域负荷中含有电源但仍然以电力负荷为主的广义电力负荷,在分析电源对广义电力负荷建模影响的基础上,给出了广义电力负荷的3种模型结构。提出了广义电力负荷模型的参数确定策略,指出等值发电机参数可以采用理论等值方法确定,而负荷模型参数可以采用辨识方法确定。最后给出了仿真结果。     

一种新的广义电力负荷模型及其工程应用

当区域负荷中含有较高比例的电源时,传统的经典负荷模型不适合描述负荷母线的动态行为.提出一种新的广义电力负荷模型,并给出模型参数的确定方法.该方法综合利用常规量测数据和PMU量测数据,其中等值发电机支路参数采用理论等值方法获得,而纯负荷参数采用辨识方法获取.实际工程应用表明,该广义电力负荷模型及其参数确定方法有效可行.     

考虑电动汽车集群的互联电网负荷频率分散预测控制

随着大量电动汽车接入互联电网,其移动的充电模式会给电网带来一定的冲击,反过来,电动汽车作为一种移动式储能单元可参与互联电网调频,但目前的研究都是集中式或分散式的V2G控制上.在电动汽车储能电池动态模型的基础上,构建含电动汽车集群的多区域互联电网负荷频率控制模型,基于广域监测系统,结合模型预测控制实现了多区域电网负荷频率广域分散预测控制.在MATLAB/Simulink中搭建三区域互联电网模型,并进行仿真分析.算例结果表明,电动汽车作为移动式储能单元参与互联电网调频,可以在短时间内平抑电网频率波动;而文中提出的广域分散预测控制方法较经典的PI控制方法,能将三区域电网的频率偏差限制在更小的范围内波动,又能较快地恢复至稳态值.     

基于谱聚类与功率传输分布因子的电网静态等值

大规模互联电网结构复杂,不便于大电网优化分析计算。传统电网等值方法不适用于构建基于全网的等值模型,为降低电力网络复杂度,建立大规模电网等值模型,提出基于谱聚类与功率传输分布因子的电网等值方法。首先,以功率传输分布因子为相似性测度,考虑节点间的连通性,基于规范化谱聚类算法对电网进行合理分区。其次,根据分区结果,计及关键线路输电能力约束,通过母线聚合技术对电网结构进行简化等值,构建等值模型,并以保证区间潮流交换准确性为目标计算等值模型参数。最后,给出了基于等值模型的区域电价计算方法,并通过算例验证等值模型计算准确性。     

复杂中压配电网可靠性评估新方法

提出了一种基于馈线分区和等值法相结合的复杂中压配电网可靠性评估算法。根据配电网络的拓扑结构,以开关为边界,将馈线网络进行分区,形成配电网络的区域节点模型。然后对简化网络进行分层,采用网络可靠性等值方法,将配电网络区域节点模型等效为简单的纯辐射状网络模型,利用故障模式及故障后果分析法计算负荷点的可靠性指标。采用邻接矩阵表示网络拓扑,通过对邻接矩阵的搜索和修改实现馈线的分区以及网络的等值过程。通过对RBTS算例的计算,证明该算法适合于复杂中压配电网的可靠性评估。     

LCC-HVDC送端电网等值方案研究

大规模新能源经电网换相高压直流输电(LCC-HVDC)送出时,极易引发送端电网暂态过电压.通过建立LCC-HVDC及送端等值电网电磁暂态仿真模型,可以详细分析其暂态过电压特性,进而优化其控制策略.目前,针对LCC-HVDC送端电网等值的相关研究较少.结合工程需求,给出一种适用于LCC-HVDC送端电网的等值方案.首先,根据主干网各梯级断面点节点残压大小与LCC-HVDC电气耦合强弱的关系,提出一种基于节点残压的内部系统主干网确定方法.该方法在快速确定内部系统范围的同时,可有效避免等值过程中可能因人为因素而引起的等值误差;然后,以梯级断面点为依据划分拓扑区域,以等值前后各拓扑区域电气特性一致为原则,提出内部系统中包括新能源电源在内的等值电源、负荷及变压器等元件的详细参数确定方法;最后,给出LCC-HVDC送端电网多端口戴维南等值方法,简化了外部系统.基于国内某LCC-HVDC送端电网等值方案实际算例,验证了所提等值方案的有效性.     

用于电压稳定分析的配电网动态等值

为了在电压稳定分析中既计入配电网的影响又不增加大量计算 ,提出对配电网进行动态等值处理。针对典型的辐射状配电网 ,提出了两种等值模型 ,即分段等值模型和全段等值模型。分段等值模型只处理了并联有载调压变压器组 ,全段等值模型同时处理了并联和串联有载调压变压器组。提出了配电网等值的方法 ,推导了等值有载调压变压器和等值负荷模型的参数。将等值模型应用于小干扰电压稳定和大干扰电压稳定研究 ,比较了等值模型的精度。