PSS参数误整定引起有功波动原因分析

随着电网供电区域不断扩大,电网结构日趋复杂,大型弱联系电网固有的自然阻尼有时会使电力系统之间发生有功低频振荡。通过发电机的菲利普斯-海佛容模型分析可知,在远距离、重负荷送电的情况下,加之快速励磁系统普遍应用,更是加剧了这一状况,为了改善新型电力系统动态安全稳定性影响,作为励磁系统的附加装置电力系统稳定器(PSS)发挥了高效且经济作用。目前应用广泛的双输入加速功率型电力系统稳定器PSS 2A,通过适当的环节参数整定,可以在特定的频段内对励磁系统滞后特性进行有效补偿,使励磁系统提供足够的正阻尼,使系统发生的低频振荡快速衰减。然而当PSS参数整定不合理,对励磁系统调节产生不正确的补偿,就有可能影响发电机稳定运行,严重情况下甚至会引发低频振荡。本文以发电机的Phillips-Haffron模型分析为基础,从发电机电磁转矩的角度分析,在Δδ-Δω坐标系中得到了励磁系统调节对发电机稳定性的影响。最后通过一起PSS参数误整定分析,验证了等效加速功率型PSS 2A模型仿真的正确性。     

改善电网电压水平的发电机励磁系统调差系数优化策略

充分发挥发电机无功电压调节潜力,改善电网电压质量,是电力系统无功电压控制的重要目标。从改善电网全运行电压水平角度出发,提出了发电机励磁系统调差系数优化整定策略。分析了发电机励磁系统调差系数对电网电压的影响,给出了发电机励磁系统调差系数分区整定原则,建立了以系统多运行方式下中枢点电压波动指标为最小的目标函数,以电网潮流约束方程和发电机励磁系统调差系数为控制变量的优化模型,采用粒子群优化算法对其模型进行求解。将优化策略应用到吉林省电网发电机励磁系统调差系数整定中,仿真结果与实际应用均表明,提出的优化整定策略对改善电网运行电压质量,提高发电机无功调节潜力具有重要的意义。     

发电机励磁系统模型及参数对地区电网稳定性分析的影响

结合内蒙古电网运行情况,在内蒙古电网方式计算的基础上,利用BPA仿真计算综合程序,研究发电机励磁系统模型及参数对乌海地区电网稳定性分析的影响,结果表明：利用实测发电机励磁系统模型及参数稳定计算结果更准确,对于改善系统电压和功角稳定性、增加系统阻尼及提升电厂送出能力等方面具有重要影响。     

基于电网运行数据集的发电机励磁系统调差系数优化整定

提出了基于电网运行数据集的发电机励磁系统调差系数优化整定方法。通过自组织映射神经网络对电网运行方式数据进行聚类,利用电网运行数据集得到电网典型运行方式及出现概率,并在此基础上分析发电机励磁系统调差系数不同定值方案对电网运行的影响,对发电机励磁系统调差系数进行优化整定。将所提方法应用于吉林省电网,仿真结果表明,该方法充分考虑了负荷变化特征和可再生能源发电运行特性,能有效降低电网有功损耗,提高电网电压水平,减小电压波动。     

基于PSD程序的PSS参数优化设计、现场整定试验及仿真校核计算

电力系统稳定器(PSS)的参数整定正确与否关系到对低频振荡的抑制效果.提出了一整套关于发电机励磁系统PSS的参数优化设计、现场整定试验和仿真校核计算的方法.该方法基于电力系统分析软件PSD的BPA潮流和暂态稳定及SSAP小干扰稳定程序.采用实际电网和各设备详细模型,特别是准确的励磁系统模型,通过频域和时域分析法,并结合低频带相位补偿法设计并优化配置PSS参数;再通过PSS现场整定试验,即无补偿、有补偿频率响应特性及抗扰动试验再次优化并确定参数;最后采用典型方式下的潮流稳定数据进行建模和仿真校核计算.以600 MW机组为例,证明该方法对系统振荡模式分析和PSS设计的准确性和有效性.     

基于RTDS的发电机励磁系统闭环试验

提出一种离线状态下进行发电机励磁系统闭环试验的新方法。利用实时数字仿真RTDS进行发电机励磁系统闭环试验,完成了调节参数整定、发电机空载阶跃响应和发电机负载PSS参数整定、系统故障模拟等试验。仿真结果与现场试验结果吻合,验证了该方法的可靠、正确、便捷性。     

定电压与预测型定关断角控制对HVDC小干扰稳定性的影响

定电压控制和预测型定关断角控制是高压直流（HVDC）逆变站常规的控制方法,合理整定控制器参数可提高交直流系统的小干扰稳定性。文中首先基于开关函数法建立了基于电网换相换流器的高压直流（LCC-HVDC）系统的小干扰动态模型,将其动态响应与电磁暂态模型的动态响应进行对比,验证了小干扰动态模型的正确性。接着,采用特征值及其灵敏度方法分析了LCC-HVDC系统的振荡模式和阻尼特性,对比分析了逆变侧采用定电压控制和预测型定关断角控制时,换流站控制器参数以及交流系统短路比对系统稳定性影响的异同。最后,整定了能维持系统稳定运行的控制器参数稳定域,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了稳定域的正确性。     

宁夏电网电力系统稳定器投入及验证试验

基于宁夏电网大机组励磁系统实测模型,分析了电网动态稳定问题特性。提出了加强系统动态阻尼的PSS整定方案,完成了网内主要机组PSS参数整定试验。仿真计算表明,PSS投入后对系统动态稳定特性有较大改善。大扰动试验为PSS投运后阻尼效果提供了宝贵的系统试验数据,验证了该网PSS投入的有效性。     

基于VSG的储能系统并网逆变器建模与参数整定方法

从并网逆变器主电路和同步发电机等效电路的对应关系出发,提出模拟同步发电机转子的运动方程、有功-频率下垂特性与无功-电压下垂特性的虚拟同步发电机(VSG)外环控制策略。引入虚拟阻抗模拟同步发电机定子电气方程的电压环,和基于准比例谐振控制器的电流环共同构成应用于储能系统并网逆变器的VSG控制策略。建立应用于储能系统并网逆变器的VSG动态小信号模型,分析其参与电网需求响应的机理。推导得出VSG参与电网调压/调频需求响应的动态模型,为研究电网电压/频率波动时VSG无功/有功输出特性提供依据;进而在保证有功环、无功环的稳定性与调压/调频动态性能的条件下,总结得到VSG关键参数的整定方法。最后通过仿真与实验验证了所提VSG参与电网调压/调频动态模型的正确性与参数整定方法的有效性。     

发电机励磁控制中负荷补偿系数的优化

从静态的角度出发,提出了电力系统发电机励磁系统中负荷补偿系数的优化模型和优化方法。建立了以系统有功网损为最小的目标函数、电网潮流方程为约束条件和发电机升压变压器阻抗为控制变量的负荷补偿系数的优化模型,采用粒子群智能优化算法(PSO)进行搜索,在此基础上对云南省电网不同的运行状态进行计算。对云南电网的稳定性仿真结果表明：文中所提出的发电机励磁系统中负荷补偿系数的优化方法可以有效地降低网损,同时将优化后的负荷补偿值参与发电机励磁控制调节；该方法可有效地改善系统的动态性能,为如何确定大电网中发电机励磁系统中的负荷补偿系数提供了整定方法。