风储孤网系统小干扰稳定性分析研究

从电力系统运行的一般原理出发,开展风储孤网系统小信号稳定和动态稳定的研究,保障局部地区供电可靠性。基于特征值分析法和李亚普诺夫线性系统稳定性判据,对风储孤网系统小干扰稳定性问题进行了研究。提出风储孤网系统储能单元基于下垂控制模式的储能逆变器控制策略,并根据风储孤网系统各模块的控制策略建立相应的数学模型;基于特征值分析法进行风储孤网系统各模块数学模型的小干扰稳定性分析,并根据李亚普诺夫线性系统稳定性判据进行风储孤网系统的稳定性判断;基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建风储孤网系统仿真模型,通过仿真验证了风储孤网系统能够实现稳定运行,与小干扰稳定性分析得出的结论一致。研究成果可为风储孤网系统的运行稳定性研究提供理论参考。     

计及新能源接入的孤网运行全过程动态仿真研究

针对孤网运行稳定控制的突出问题,结合南方某地区电网被动孤网运行失压的真实案例,构建与实际电网一致的全电磁暂态仿真模型,开展孤网运行全过程动态反演,完整再现现场事故各个阶段的动作特性;开展新能源接入对孤网稳定影响研究,分析风电场高电压穿越特性对孤网运行的影响,提出提高风电比例有利于降低区域电网被动进入孤网后频率峰值的运行策略,并开展仿真验证,在此基础上,提出计及新能源接入的孤网运行动态分析的一般方法。     

油气田孤网系统谐波控制

油气田一般利用伴生气等作为燃料,利用燃气电站提供整个油田生产、生活的电力供应,尤其是非洲和中东的不发达国家。油气田的工艺流程中需要很多大功率的压缩机和泵,而且有些流程需要变频调速,因而软起动器和变频装置在油气田中很普遍,而这些非线性负载会产生谐波。油气田孤网系统容量一般不大,因而对谐波干扰更为敏感,本文主要基于IEEE519、ERG5/4-1、IEC61000和GB/T14549等标准针对油气田孤网系统的谐波控制进行了探讨。     

基于RTDS的孤网频率特性仿真

为研究孤网频率特性,以便采取措施保障电网安全稳定运行,针对2008年初桂林地区电网孤网运行的实际情况,利用RTDS搭建了国电永福电厂#2机单机带负荷的孤网仿真模型。通过仿真实验和理论分析,深入研究机组一次调频中调差系数、调频限幅、调频死区、励磁系统AVR各参数的设置以及负荷特性对孤网频率稳定性的影响,仿真结果对于孤网运行具有重要的现实意义。     

基于不同控制策略的微网仿真

考虑微网系统建设成本和运行的灵活性、可靠性,对微网建设初期的接线方案进行了选择。研究了2种微源控制方法,基于微源的不同控制原理建立了微网系统仿真模型,针对计划孤网和非计划孤网中的下垂控制和混合控制进行了仿真分析。仿真结果验证了微网计划孤网的稳定性和孤网控制方法的有效性。任何控制方式下微网再并网时,均需对各微源出力进行重新调整,才能保证微网运行模式的平滑过渡。     

地区电网火电机组孤网运行频率控制策略研究

地区电网在面对孤网工况时,机组如何进行频率调节以保证系统的稳定运行一直缺乏系统的指导。针对这一问题,在深入研究孤网运行形成时频率动态响应的基础上,提出了一种考虑孤网运行频率特性的控制策略。首先根据孤网运行的频率特性建立了适应孤网运行的仿真模型,并仿真分析了影响机组孤网运行频率响应的主要因素;然后提出机组孤网运行的一次调频和二次调频策略;最后以频率控制策略为指导进行了实际孤网试验,试验结果表明了该控制策略是正确有效的。所提出的频率控制策略适应性强,可作为各类型火电机组面对孤网工况时的控制指导。     

含双馈感应发电机及并联型储能系统的孤网运行控制策略

储能系统的接入是实现含分布式电源(如风电、光伏发电)孤网稳定运行的有效方式之一。文中分析了孤网系统稳定运行与能量供求平衡的机理,提出了适用于含双馈感应发电机(DFIG)及并联型储能系统(P-BESS)的孤网的能量平衡关系及分层协调控制策略:系统主控制和本地控制。同时,分析了孤网运行状态及P-BESS的工作原理,提出了适用于孤网运行的系统协调控制策略及P-BESS控制策略,建立了系统仿真模型,开发了含DFIG及P-BESS的孤网供电实验平台。仿真和实验结果表明,在风速变化及不同带载情况下,该系统都能维持公共母线电压和频率在一定范围内,且能高效、稳定运行。     

孤网系统滤波器谐波放大机理及抑制方法

分析了发电机带整流负载孤网运行系统的一般结构,针对孤网系统运行时滤波器与发电机发生的谐波放大现象,从谐波放大等效电路、孤网运行频率下降、负载变化引起频率波动3个方面分析了其放大机理。并从谐波放大机理入手,研究了发电机调速系统的调节特性,提出了一种基于滤波参数优化和控制负载变化速率的谐波放大抑制方式,具有简单灵活的优点。以孤网直流融冰为例,通过实验验证了对孤网系统滤波器谐波放大机理分析的正确性及谐波放大抑制策略的有效性。     

微电源特性分析及其对微电网负荷电压的影响

建立了光伏发电系统、风力发电系统和微型燃气轮机发电系统(MTG)3种典型微电源的数学模型和仿真模型,基于MATLAB Simulink仿真平台分析比较了各单微电源构成的微电网的运行特性,得到了不同微电源的动态响应特点.进而对3种微电源组成的微电网的运行特性进行了仿真分析,仿真考虑了并网运行状态切换至孤网运行状态的过渡过程以及孤网时的负荷扰动.进一步的仿真分析表明,不同微电源的容量对微电网孤网电压水平具有不同的影响,其中MTG存在"最优容量",该容量对应的微电网并网切换至孤网时电压下降百分比最小.该结论是微电网规划阶段微电源容量配置的重要依据.     

水电群孤网后的安全稳定特性及控制策略

水电群通过远距离、超高压通道送电,大扰动后与主网解列而孤网运行时,系统可能面临一系列由频率控制及电压控制等交织在一起的安全稳定问题。文中结合四川电网的实际运行情况,基于PSASP和MATLAB软件建立了仿真模型并复现了四川电网水电群孤网运行事故。通过研究水电群孤网的高频—高压特性,探讨了水电群孤网运行方式下影响系统安全稳定的主导因素,提出了水电群孤网运行的安全稳定控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。