新能源并网系统短路比指标分析及临界短路比计算方法

短路比作为评估新能源并网系统电压支撑强度的重要指标,其准确性与实用性之间存在矛盾,且由于构建方法众多导致临界短路比计算不统一。该文对新能源并网系统的短路比指标进行分析,并提出临界短路比计算方法,实现对系统电压支撑强度的评估。首先,建立新能源并网系统的等效分析模型,依据叠加定理分析新能源接入对节点电压的影响,推导交流系统短路容量以及计及多馈入相互影响的新能源等效并网容量;进一步,提出两个等价短路比指标：依据短路比的容量比概念,提出基于容量计算的短路比指标SCR-S,以及通过分析短路比与节点电压之间的关系,提出基于电压计算的短路比指标SCR-U,通过解析推导SCR-U与SCR-S完全等价关系,SCR-U形式及解析表达更加简单。其次,基于最大传输功率提出临界短路比数值的理论算法,进一步求解临界短路比的极值,建议将临界短路比极值2作为划分新能源并网系统强弱的标准,当SCR-U小于2时,系统为弱系统。然后,结合SCR-U及临界短路比提出系统电压支撑强度评估方法,当SCR-U小于临界短路比时,系统处于P-V特性不稳定区域。最后,通过算例验证了采用SCR-U及临界短路比极值对电压支撑强度进行评估的准...     

基于实时戴维南等值参数估计的LCC-HVDC后续换相失败抑制策略

基于电网换相型变换器的高压直流系统,在第一次换相失败后的功率恢复过程中,存在后续换相失败问题。现有研究对受端交流系统故障后拓扑变化带来的系统强度变化欠缺考虑,特别是对系统变弱后的后续换相失败抑制策略未进行深入研究。该文通过实时跟踪故障后系统戴维南等值参数,提出一种考虑系统不同强度的抑制后续换相失败的电流控制策略。首先通过设置电压阈值和参数约束筛选有效的测量数据,基于最小二乘方法实现戴维南等值参数的实时估计,进而得到故障后交流系统制约下的直流最大运行功率。其次,根据最大功率点附近功率变化随电流变化灵敏度较低的特点,确定最大功率保留一定功率裕度后所对应的直流电流作为抑制后续换相失败的电流控制上限。最后,经过PSCAD仿真验证,所提方法能够快速跟踪戴维南等值参数,基于该参数得到的限流措施能够有效避免系统强度降低下的后续换相失败。     

基于戴维南等值的系统参数跟踪估计

提出了一种在线调控和估计电压稳定裕度的新方法在ｚ－Ｖ空间进行戴维南参数估计,由ｚ－Ｖ空间供应侧特性迭代修正,进行系统等值戴维南参数跟踪。在不同的有效测量数据条件下,该方法能较精确地跟踪系统的等值戴维南参数。与ＳＭＡＲＴ装置比较,该方法具有易于识别不良测量数据,收敛速度、数值稳定性好的特点。     

戴维南等值跟踪的参数漂移问题研究

导出了戴维南等值参数的分式解析表达式;探讨了跟踪戴维南等值的参数漂移问题,并揭示了其本质原因;指出了在解析表达式中,分子分母真值与误差数量级间的关系决定参数漂移起伏的幅度,并据此提出了抑制参数漂移跌宕起伏的策略和候选采样运行点优选的方法：P-y关系检验和运行模式检验.该策略和方法能保证戴维南等值参数跟踪的结果,比较贴近实际.     

电网PQ扰动分解的戴维南等值

因实际电网稳态电路中的发电机节点有电压源和受控电流源间耦合的性质,因此其并不能直接适用于戴维南定理的条件。对此,基于叠加原理,将电网稳态电路分解为无功扰动平衡电路和有功扰动平衡电路,发电机节点也随之分解为电压源和受控电流源。基于电网节点电压方程和欧姆定律,分别给出2个分解电路的戴维南等值解析模型,两者叠加形成PQ扰动分解的戴维南等值。由于电网无功平衡和有功平衡的调控、传输以及它们对节点电压影响规律的区别,相比与传统电网戴维南等值模型,PQ扰动分解的戴维南等值不仅能更准确地拟合电网稳态电路,也能为后续的分析和控制提供更多、更准确的信息。算例结果表明该方法的准确性和有效性,其是电网戴维南等值方法在实际电网应用理论基础研究上的一个重要进展。     

电力系统戴维南等值参数的解析与思考

快速准确地评估关键负荷节点的戴维南等值参数,是进行电压稳定监视与防御电压失稳的一项重要工作.首先对电力系统戴维南等值问题进行了分析和描述,并对现有的电力系统戴维南等值参数评估方法存在的问题及其根源进行了解读,分析了可能的解决思路.然后通过一个具有解析表达式的网络等值电路和方程,对戴维南等值问题进行了解析;并基于这一解析等值电路,研究分析了2种典型等值方式与戴维南等值的关系.算例分析结果表明该方法可行.     

电压稳定研究中的戴维南等值参数求解方法分析

基于戴维南等值的电压稳定分析是电压稳定研究领域的一种重要方法,其中戴维南参数的求解方法对电压稳定分析结果有较大的影响。通过分析国内外求解戴维南参数的研究现状,将其求解方法分为基于全网信息和基于本地量测两大类。讨论了各方法的准确性、快速性和适用性等特性,分析认为基于偏差校正的方法求解载维南参数的精度高、速度快、适用范围广,有较好的发展前景。进一步对此类方法中基于向量空间分析的偏差校正方法与可自适应调整遗忘因子的递归最小二乘法进行了算例分析和对比,结果表明,前者有更强的准确性和有效性,适用于电压稳定的实时、在线分析。同时对求解戴维南参数时测量噪声处理、相量同步、滑动数据窗大小选择等关键问题进行了讨论,总结了各问题的解决方案。     

基于节点戴维南等值的静态电压稳定裕度快速求解

提出一种基于节点戴维南等值参数的静态电压稳定裕度的快速计算方法。通过建立戴维南内电势与负荷裕度的二次多项式模型及节点电压与负荷裕度之间的泰勒展开模型,运用电网基态的参数,求取该节点的戴维南等值参数。根据鼻形点所处的边界条件,导出负荷裕度与等值参数之间的内在联系,从而计算出研究节点的最大负荷裕度。不同于连续潮流计算方法和其他电力系统戴维南等值方法,该方法计算简单快速,能给出节点负荷水平,直观明了。应用这种戴维南等效电路方法计算节点负荷水平时,越是靠近电压稳定极限点,其计算结果越准确。IEEE14和IEEE30节点系统计算验证了此方法的正确性和实用性。     

基于分层估计的戴维南等值阻抗在线计算方法

戴维南等值阻抗在线计算可以应用于系统稳定性分析和继电保护在线整定等场景。在分析已有的两类戴维南等值阻抗在线计算方法原理、误差原因的基础上,提出了基于分层估计的戴维南等值阻抗计算方法。详细给出了该方法提出的依据和过程,并通过误差分析说明了该方法利用分层抽样的思想,根据负荷侧参数对样本进行分层,分别构建计算式,提高了计算精度,并有效克服系统戴维南等值阻抗的波动影响。算例分析表明,在等值电势各种幅度波动下,所提方法与已有的两类方法相比,能够在更少采样数量下识别出戴维南等值参数,并显著减小误差。在加入戴维南等值阻抗波动时,所提方法依然能估算出戴维南等值阻抗。     

电网戴维南等值参数的快速计算

提出一种电网在基态和N-1状态下戴维南等值参数的快速计算方法,并在此基础上对负荷节点进行电压稳定分析。通过推导的非线性方程组,运用电网基态和N-1状态下的节点电压和电压灵敏度的数值,可求得2种状态下的戴维南等值参数。不同于两点潮流或其他多点潮流方法,该方法只需要给定运行点的节点电压和节点电压灵敏度数据,计算简单快速。利用求得的等值参数可求得该节点的阻抗模指标和最小奇异值来快速分析负荷节点的电压稳定性。IEEE14和IEEE118节点系统的计算仿真验证此方法的正确性和实用性。     

基于戴维南等值参数的紧急态势分析

提出了基于戴维南等值参数和潮流解算的紧急态势分析方法。结合N-1安全评估,考察了N-1事故后的紧急工况,深入研究了在供求矛盾条件下,电网后续危机发展的态势与坚韧度问题。研究表明,提高较小节点的负荷阻抗模与戴维南阻抗模比值,可能缓解后续危机(包括电压失稳危机和线路跳闸危机),提高紧急运行方式的坚韧度。     

戴维南等值参数时域仿真跟踪算法分析与改进

从物理意义和数学假设两方面对现有的2种基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪算法进行了详细的分析,揭示了两者共同的本质和算法实现上的差异。针对系统中所有负荷节点的处理方式,对现有2种算法进行了修正,使两者在物理本质、数学前提和计算结果三方面实现了统一。在统一现有算法的基础上,为了尽量减小"两状态法"可能带来的误差,以原算法的前提假设为出发点,对不同类型的发电机节点和负荷节点分别按照不同的方式进行处理,提出了改进的戴维南等值参数时域仿真跟踪算法。以等阻抗模判据为依据,通过稳态和暂态实例验证了改进算法能够更加准确地判断电力系统的电压稳定性。     

基于PMU和改进戴维南等值模型的电压稳定在线监视

相量测量单元（PMU）量测和戴维南等值模型的结合,为电压稳定在线监视提供了新思路。文中利用电路原理的相关理论,对传统戴维南等值模型的不足进行了定性分析,并在此基础上提出了一种改进的戴维南等值模型。对改进模型的量测方程、可解性条件、求解方法和误差分析等方面进行了研究,以负荷裕度为电压稳定性指标,将改进模型用于电压稳定在线监视,并对数据窗的选取、改进模型的退化、应用环境等相关问题进行了分析。对IEEE 39节点系统进行了仿真,仿真结果表明改进模型比传统模型具有更好的精度和适用性。     

基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法

研究解析现有戴维南等值参数计算结果错误的本质原因。考虑戴维南等值参数在跟踪计算过程中不断变化的实际情况,提出基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法通过微分形式反映参变量的变化,克服了现有计算方法假设2个时步之间戴维南等值参数不变所带来的严重错误,具有适应性强,使用简单,计算量小的特点。直流简单系统计算分析和IEEE10节点仿真分析表明,基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法,能保证戴维南等值参数跟踪计算的结果贴近实际值。     

电力系统戴维南等值分析应用及DG灵活接入后的影响

在输配电系统中,采用戴维南等值能有效降低分析系统的复杂性,使得研究问题简化。文章首先从输电系统和配电系统两个角度综述了现有的戴维南等值实时算法,以及其基本的应用;然后针对配电网中分布式新能源灵活接入,探讨了戴维南等值可能的应用方向及对算法的新要求。     

新能源临界短路比对电网运行参数灵敏度分析方法

针对系统运行中临界短路比实际值伴随交流侧运行参数实时变化导致临界短路比经验值不够灵敏准确的问题,提出一种新能源临界短路比对电网运行参数灵敏度分析方法,以判断工程中常用临界短路比的准确性。首先,构建一种考虑静态负荷的交流侧戴维南电路数学模型和新能源临界短路比计算方法;然后,推导出新能源并网系统临界短路比对交流系统参数灵敏度分析方法;最后,通过算例分析表明负荷等参数变化对新能源并网系统临界短路比的计算值存在较大影响。所提方法弥补了临界短路比经验取值在系统实际运行中易因工况变化导致的指标不再灵敏准确的缺陷。     

基于RRLS的电网戴维南等值参数辨识研究

互联电网的规模不断扩大,为简化规模满足运算要求,戴维南等值广泛用于电力系统计算中。本文从戴维南等值参数获取方法进行分类,通过分析了戴维南等值模型以及参数的特点,讨论了利用端口电压电流数据的可辨识条件,进而提出了基于抗差递推最小二乘的戴维南等值参数辨识,抗差递推最小二乘算法能够有效地处理因为工况运行点过于接近所导致的戴维南参数漂移问题,同时能够有效并且具有一定抗干扰的参数跟踪能力。简单电路测试表明抗差递推最小二乘更够更快地反映参数变化,并且证明了其具备抗差性,同时四机两区域系统计算结果表明所提方法的有效性。     

基于戴维南等值的电压稳定评估方法

从等值模型和参数辨识方法两方面分析了戴维南等值方法在电压稳定分析中的问题。首先从系统节点电压方程出发,验证基于极限点处戴维南等值阻抗与负荷阻抗相等这一性质构造的稳定裕度指标具有较好的实用性,而此方法的关键在于系统各时刻等值参数的跟踪。其次比较了现有参数跟踪算法,分析了含遗忘因子最小二乘递推算法应用于此时出现数值稳定性问题的根本原因,根据估计误差提出了改进算法。最后分别以2节点系统和10节点系统两个仿真算例验证了该算法的有效性。     

基于戴维南等值的配电网合环冲击电流计算

针对合环操作冲击电流可能越限的问题,提出一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。该方法以戴维南定理为基础建立数学模型,采用网络潮流计算求得其中的等值电势,采用节点阻抗矩阵求得其中等值阻抗,继而推导出冲击电流和稳态环流的对应关系,并利用电流分布系数法研究合环支路冲击电流对其它支路的影响。针对配电网没有馈线负荷量测的问题,将馈线负荷分别集中于两侧馈线的首末相异端,由潮流计算直接获取馈线合环稳态电流最大值,并进一步求得冲击电流的最大值。通过实际算例仿真,验证了所述方法的正确性和有效性,对实际配电网的调度运行具有一定的指导意义。     

基于戴维南等值的输电线路不平衡度分析新方法

提出了基于PSS/E外网多端口戴维南等值的不平衡度分析新方法,并用Matlab编程计算得到四回输电线路定义的新的不平衡度指标。该方法提出了一个不平衡度的综合评价指标,比传统的只是依据线路本身参数得到的不平衡更加精确,可以分析多回未换位输电线路相位布置优化问题和线路运行不平衡对系统的影响以及线路检修,最大最小运行方式的改变等。建立的多回输电线路的不平衡度分析模型精确度高,可以对系统和线路本身进行系统运行方面的总体评估。