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。     

电网短路电流计算外网等值模型的构造

为满足电力应用软件短路电流计算模块的实用化要求,构造短路电流计算外网等值模型,实现统一进行全网短路电流计算成为了关键.以昆明电网为例,介绍了构造其外网等值模型的方法.     

基于PSASP短路计算的区域电网等值方法

使用PSCAD/EMTDC软件对大型区域电网的局部线路和附近区域进行电磁暂态分析,需要将区域电网分为内部网络和外部网络2部分,对外部网络进行等值简化。传统的网络等值方法需要建立被等值系统的节点导纳矩阵,通过高斯消元法化简网络,计算工作量巨大。为此提出了基于PSASP短路计算的区域电网等值方法。通过全部边界节点的同时短路获得注入电流源参数。然后采用边界节点逐一短路,获得与边界节点数目相同的节点电压方程组,联立求解出节点导纳矩阵。新方法直接求解边界节点对应参数,计算量小。含特高压线路的大型区域电网仿真分析表明,PSASP原网络和PSCAD/EMTDC等值网络的短路电流基本一致,验证了等值方法正确性。最后分析比较了新方法与传统的静态等值方法,探讨了新方法的适用范围。     

基于PMU的电网等值在互联电网运行可靠性评估中的应用

互联电网发展迅速,逐步形成一个整体。如何在信息隔离的情况下准确评估互联电网下某区域电网可靠性,是互联电网安全运行面临的难题。针对这一问题,提出了基于PMU监测的互联电网区域电网运行可靠性评估方法。该方法利用边界PMU测量数据估计外网静态等值模型简化互联电网,采用互联电网异步迭代法更新外网静态模型等值参数,保证可靠性计算结果的准确性。基于IEEE-RTS-96节点系统的算例结果表明,所提方法能够在不依赖于互联电网各区域电网实际拓扑信息的情况下快速准确地计算互联电网子系统可靠性指标。     

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。     

基于子网边界等值注入功率的异步迭代分布式潮流算法

电网互联而管理体制的分层分区对互联电网分布式潮流计算提出了实际需求。文中提出一种基于子网边界节点等值注入功率的异步迭代分布式潮流算法。不同于Ward等值模型,提出仅保留区域联络线的子网的简化外网模型,避免了计算前的网络化简等值工作,减轻了协调层的参与程度和计算量,具有更好的分区独立性。采用异步迭代模式,通过交换内外边界节点的电压来更新外边界节点等值注入功率。对多个IEEE标准算例进行测试,并与其他方法进行比较,结果表明,所述模型和方法是有效的,适合在线应用。     

基于故障区域局部迭代的工程实用化新能源短路电流计算

新能源快速发展,正在由辅助电源向主力电源过渡.现有新能源工程短路电流计算存在两大问题.一是用1.2～2倍额定电流表征新能源故障特性,过度简化导致计算精度差,难以满足保护要求;二是现有短路电流整定计算软件不支持迭代,因而无法根据节点电压变化而更新新能源故障电流,体现其压控电流源特性.针对该问题,首先,基于新能源的故障特性精细化解析模型,结合现场故障录波数据,构建满足工程实用计算要求的电压电流映射关系;然后,根据电网故障后节点电压跌落程度和节点之间的连接关系划分故障区域,并在故障区域内依据新能源的工程实用化计算公式进行局部迭代计算来求解网络的节点电压和短路电流,从而避免了全局迭代可能带来的收敛性问题,同时也缩短了计算时间;最后,通过工程计算软件验证了所提方法的计算效果.     

基于异步迭代模式的电力系统分布式状态估计方法

互联电网安全运行所要求的一体化建模与计算对分布式状态估计提出了新的要求,为了给后续的基于异步迭代模式的分布式能量管理系统高级应用提供一个较为精确的基态计算模型,也为解决传统两层式状态估计中出现的边界失配量较大的问题,提出了一种基于异步迭代模式的分布式状态估计方法。该方法基于等值网等值量测修正思想,通过构建关于边界状态量的不动点迭代格式,实现基本的分布式状态估计方法;通过在异步迭代过程中,强制外网等值量测数据为非坏数据,再经协调计算,借用外网量测信息解决了内网靠近边界区域的不良数据难以辨识的问题。以IEEE 118节点系统为标准算例进行测试,测试结果验证了所提方法的有效性。     

华东电网短路电流计算标准研究

介绍了目前国内短路电流计算工程应用主要根据IEC 60909形成的5种常用的计算方法,从理论分析的角度,结合小系统算例、华东实际电网以及现场人工短路试验实测数据,分析了5种短路计算方法的合理性以及影响短路电流计算的因素,并提出了适合华东220 kV及以上电网短路电流计算的标准。     

外网扩展电压源支路Ward等值模型及其在状态估计中的应用

随着互联电网建设的加强,各区域网络之间的联系日益紧密,在内网状态估计时考虑外部电网的影响已成为一种趋势。现有的基于外网扩展Ward等值的状态估计方法,不仅需要外网提供等值阻抗参数,还需要等值状态信息,同时要求等值状态和内网状态在采样时间上保持一致。在实际系统中,互联电网一体化的计算周期和内网独立状态估计的计算周期难以保持一致,从而易因采样时间的不同步而使外网等值状态和内网不匹配,给内网状态估计带来较大误差。鉴于此,在已有的外网扩展电压源支路Ward等值模型的基础上,提出了等值阻抗参数和状态参数的计算方法。该模型与扩展Ward等值相比,相同之处是等值阻抗支路的结构及其参数,不同之处是等值注入功率。后者在边界节点,前者在等值电源节点。相应所提模型的等值状态信息只有等值电源节点的电压和功率,该状态量可以基于节点功率平衡方程仅通过边界节点的内网电压和支路功率来确定。因此,所提模型的状态量与内网的状态量完全匹配,不存在扩展Ward等值的状态不匹配问题,从而可以大幅度提高含外网等值独立内网状态估计的精度。同时,所提模型继承了扩展Ward等值的阻抗支路结构与参数,因而在全网信息已知时具有与扩展Ward等值相当的等值精度。IEEE39节点系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

考虑直流分量的短路电流衰减实用计算方法研究

目前,短路电流实用计算中缺乏同时考虑短路电流周期分量和非周期分量衰减的方法,特别是针对非周期分量衰减计算的相关研究更少。提出不用传统计算曲线、考虑多机复杂电网实际接线和实际机组参数的短路电流周期分量衰减实用计算方法。此外,提出考虑实际电网结构用转移阻抗求取非周期分量的衰减。基于所提方法完成短路电流计算模块的开发,可直接对BPA数据格式的电网进行短路计算,计算结果经与用EMTP对同一案例计算结果的比较分析,验证了该模块的准确性。     

一种工程实用的电力系统等值方法

硬件在环试验中,为了兼顾仿真规模和交直流相互影响,需要对交流系统进行等值。基于等值前后系统短路容量一致原理,提出一种新型交流大电网等值方法。根据等值节点的短路电流构建等值发电机的额定容量及并网阻抗参数;根据短路电流大小与系统动态特性强弱关系,提出一种基于短路电流贡献率的新判据;采用该判据选择等效发电机的主导控制器类型,并计算控制器的参数;对静态Ward等值进行修正,消除负电阻及发电机有功输出为负的情况。通过算例对比等值前后系统电压、功率流动、短路容量以及故障后动态响应特性,验证了所提方法的有效性。     

含分布式电源的配电网故障分析的解耦相分量法

分布式发电系统的接入改变了配电系统的故障电流分布,传统的配电网故障分析方法已经不能满足未来分布式发电系统的需求.针对含分布式电源的配电网故障分析开展研究,提出了合分布式电源的配电网故障分析计算的解耦相分量法.将含有分布式电源的配电网分解成"梯形"网络和"辐射状"网络,选择短路点为边界节点,借助于相序参数变换技术,通过三相解耦等值电路计算故障点短路电流,并利用支路电流分流系数计算任意节点电压.所提算法无需形成配电网节点复数导纳或阻抗参数矩阵;可以精确地模拟故障;可方便地计及短路点接触电阻的影响;避免了复杂的序网连接.采用20节点算例对所提方法进行了测试,算例结果证明了该算法的可行性和有效性.     

天津电网动态等值算法

随着我国电力系统向大电网、区域互联方向发展,各个地区的电力公司在进行本地电网暂态稳定性分析时必须考虑互联区域电网的运行状态对本区域的影响,这就导致了计算数据的过于庞大,影响计算速度。为此,需要研究一定的等值方法来对外网进行简化处理。针对天津电网的特点,采用同调等值法研究适合天津电网计算分析的方法,并通过对天津电网500kV电压等级线路的暂态稳定分析,验证了所研究方法的可行性。     

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。     

哈密—重庆±800kV特高压直流受端系统等值研究

使用PSCAD/EMTDC 软件对电力系统进行电磁暂态仿真时,需将实际电网分为内部系统、外部系统和边界系统3部分,并对外部系统进行等值简化。本文提出了一种用于电力系统相邻节点需要同时等值且存在耦合关系的潮流等值方法,有效地克服了传统方法的不足,并结合重庆电网的实际网络结构,确立了发电机组、负荷、交流通道、线路的等值方案。通过实例比较等值前后电网潮流分布、重要母线短路电流及系统暂态行为变化等情况,结果证明了所提等值方案的合理性及简化系统的工程实用性。     

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.     

双馈感应发电机接入电网的三相短路电流峰值评估

短路电流计算是电网规划和保护的基础,文中将双馈感应发电机(DFIG)定子磁链强制分量归算至定子侧,将定子磁链直流分量归算至转子侧,形成静态等值电路,分析转子感应磁链随转速的变化规律,研究转子电阻对故障时定子磁链直流分量动态衰减及其与转子绕组感应过程的影响,推导电网三相短路时DFIG定子短路电流解析式。比较了近端和远端故障时不同撬棒电阻对应定子短路电流特性,提出了DFIG接入电网的三相短路电流峰值评估方法。该方法能有效计算DFIG机端、馈线上下游和其他馈线故障时的三相短路电流峰值序列,采用MATLAB/Simulink软件仿真验证了所提出方法的正确性。     

考虑感应电动机负荷电磁暂态特性的系统短路电流计算方法

首先分析了BPA程序所采用的二阶静态负荷模型对系统短路电流计算之前的潮流计算中迭代算法所涉及的问题,然后深入研究分析了感应电动机负荷特性及其对系统短路电流计算的影响。建立了在现有以恒定阻抗作为系统各节点负荷的短路电流计算方法中考虑适应感应电动机电磁暂态过程的系统短路电流的修正计算方法,提出了相应的系统短路电流计算程序编制的具体实施思路。初步验证了本文所提出的方法的可行性。