华东电网单相人工短路试验的仿真研究

在华东电网发电机和励磁系统建模及参数实测工作取得的成果的基础上,对2004年4月8日黄渡站5101线单相接地故障试验进行了潮流、短路电流和暂态稳定仿真计算,分析了发电机、励磁系统、PSS、负荷等模型和参数对电网动态特性仿真的影响,研究结论对开展华东电网计算用模型参数的校核工作,提高电网的仿真分析水平将有所帮助.     

实测励磁系统模型和参数对电力系统稳定极限计算的重要性

发电机励磁系统模型和参数的准确性对电网稳定极限的计算影响很大,在没有实测模型和参数的情况下,通常只能采用典型的模型和参数进行计算,这样计算得到的稳定极限和电网的实际稳定极限可能会有很大的误差。本文对某电网一个电厂的励磁系统分别采用典型模型、参数和实测模型、参数计算的稳定情况进行了比较,以此说明对发电机励磁系统模型和参数进行实测的重要性。     

实测励磁系统模型和参数对电力系统稳定极限计算的重要性

发电机励磁系统模型和参数的准确性对电网稳定极限的计算影响很大，在没有实测模型和参数的情况下，通常只能采用典型的模型和参数进行计算，这样计算得到的稳定极限和电网的实际稳定极限可能会有很大的误差。本文对某电网一个电厂的励磁系统分别采用典型模型、参数和实测模型、参数计算的稳定情况进行了比较，以此说明对发电机励磁系统模型和参数进行实测的重要性。     

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。     

直流励磁发电机组励磁系统参数测试建模及仿真校核

通过励磁系统的现场试验,采用电力系统分析综合程序PSASP中的励磁系统模型,得出可用于电网稳定计算的柘溪水电厂6号发电机组励磁系统的实测模型和参数。文章总结了使用PSASP进行励磁系统参数仿真的步骤,并给出试验数据与仿真数据的对比结果,结果验证了上述方法的正确性和实用性。     

基于PMU的电力系统建模及参数辨识

广域测量系统可完整的记录电网的动态过程信息,从而为电力系统的模型建立和参数辨识提供了有效的路径。利用相量测量装置(PMU)记录电网的实时动态信息,可实现对输电线路参数的辨识,包括对称分量和不对称分量;实现对发电机模型参数、励磁系统及调速器模型和参数的辨识;实现对负荷的建模和负荷模型的参数辨识。本文简明扼要的介绍了基于PMU实现上述功能的基本原理和方法,指出可利用当前国内大量广域测量系统建成的有利条件,积极开展线路的参数辨识、发电机、励磁系统、调速器和负荷的建模及参数辨识工作,从而提高电网仿真计算的精确性,为电网调度运行和分析人员提供有益的指导。     

6 500MVA短路发电机静态励磁系统电源需求分析

静态励磁系统因其工作原理将引起电源波形畸变,从而影响电源下级用电设备的正常工作和励磁系统自身输出功率。介绍了6500MVA短路发电机静态励磁系统原理,在Matlab/Simulink环境下建立了静态励磁系统仿真模型,模拟了短路发电机在空载升压和短路试验时不同供电电源下静态励磁系统对电源的影响和静态励磁系统的输出特性,通过仿真分析提出满足短路发电机正常运行的电源参数。利用实验室已有条件在短路发电机空载升压时进行两种不同供电电源下静态励磁系统对电源系统影响的对比,验证了仿真计算结果。     

渭河3号机组励磁系统参数测试与仿真

给出了测试和计算渭河3号机组励磁系统参数的方法,总结了使用电力系统综合仿真分析程序PSASP进行空载阶跃仿真计算的步骤,并调整了仿真计算中的参数,得出了PSASP使用的励磁调节器的计算模型和参数,指出了励磁系统参数回归中应注意的问题。根据现场实测数据,得到了可用于电网稳定计算的渭河电厂3号机组励磁系统的实测模型和参数,仿真实验验证了上述方法的正确性和实用性。     

发电机励磁系统数学模型及参数对电网动态稳定性分析结果影响的研究

针对发电机及其励磁系统的数学模型及参数对电网动态稳定分析结果的影响,选取2007年安徽电网夏季高峰方式数据文件,采用中国电科院版动态稳定仿真程序,对影响电网动稳定较大的几个因素分四种方案作了详细计算分析,指出采用不同的发电机励磁系统模型及参数,动态稳定分析结论差别较大,其中实测模型参数最多的方案计算结果与实际运行工况基本接近,且随着电网规模的扩大,电网内发电机使用经典模型及经典参数会使动态稳定分析结果失真。     

发电机励磁系统数学模型及参数对电网动态稳定性分析结果影响的研究

针对发电机及其励磁系统的数学模型及参数对电网动态稳定分析结果的影响,选取2007年安徽电网夏季高峰方式数据文件,采用中国电科院版动态稳定仿真程序,对影响电网动稳定较大的几个因素分四种方案作了详细计算分析,指出采用不同的发电机励磁系统模型及参数,动态稳定分析结论差别较大,其中实测模型参数最多的方案计算结果与实际运行工况基本接近,且随着电网规模的扩大,电网内发电机使用经典模型及经典参数会使动态稳定分析结果失真.     

基于非线性直接优化方法的发电机励磁系统参数辨识

励磁模型的准确程度对于电力系统仿真的准确性有显著影响。提出了一种新的、工程中容易实现的方法,即利用非线性直接优化法辨识微分方程形式的励磁模型参数。首先利用Matlab仿真与传统的最小二乘法比较验证算法有效性。然后利用动态信号记录装置,根据模型结构获得各个环节的时域内发电机阶跃试验数据,对1台300 MW汽轮发电机组的励磁系统分别进行分环节参数辨识和整体辨识。利用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)的用户自定义模型功能建立励磁模型进行相同的阶跃仿真,结果验证了辨识参数在电力系统仿真中的有效性。     

基于晶闸管控制电抗器的FACTS动态相量模型

利用电力系统变量的时变傅里叶系数得到晶闸管控制电抗器(thyristor controlled reactor,TCR)的动态相量模型,该模型忽略了对TCR动态特性影响较小的谐波分量,并通过对TCR时域模型的平均运算获得动态相量状态空间模型。应用该模型对含柔性交流输电装置的电力系统进行仿真,能在保证一定精度的同时获得较快的速度。基于TCR的动态相量模型提出了静止无功补偿器和晶闸管控制串联电容器的动态相量模型。通过与商业软件DCG/EMTP在简单测试系统上的全时域仿真结果相比较,证明了该动态相量模型的有效性和正确性。     

系统负荷频率特性对电网频率稳定性的影响

分析了电力系统负荷模型对电网频率稳定性的影响,以2009年华中电网一次调频及国内某电网机组跳闸实测数据为依据,对实验结果和仿真结果进行了对比研究。通过调整负荷频率系数,验证了负荷模型及其拟合参数的正确性和有效性。通过仿真证明目前国内频率稳定计算时采用的负荷频率系数偏保守。     

基于实测扰动的励磁系统参数辨识可行性研究

利用Matlab/Simulink搭建了待辨识励磁系统及单机仿真系统模型,分别采用M序列伪随机信号、机端电压阶跃信号及系统扰动作激励,利用遗传算法辨识励磁系统参数。首先利用多窗口法对不同激励信号进行频谱分析,论证了基于实测扰动的励磁系统参数的可辨识性;然后基于同样扰动,分别以不同采样频率及记录时间(数据长度)进行参数辨识,研究信号采样频率及记录时间对参数辨识结果的影响。结果表明采样频率及记录时间互相配合可以得到较好的辨识精度。     

东北电网大扰动试验仿真计算中的综合负荷模型及其拟合参数

2004年和2005年分别在东北电网进行了4次金属性三相短路大扰动试验。以上述大扰动试验的实测数据为依据,对试验结果和仿真结果进行了对比研究,并调整了励磁系统的模型和参数,恢复了接入低压网络的小电源供电。通过分析各种负荷模型的适应性,给出了考虑配电网的综合负荷模型的拟合参数。采用上述拟合参数进行仿真实验,验证了该综合负荷模型及其拟合参数的正确性和有效性。     

Power quality analysis of STATCOM using dynamic phasor modeling

Modeling of synchronous static compensator (STATCOM) of a power system based on the dynamic phasor model to investigate the performance of STATCOM for power quality analysis is described. It is compared with electromagnetic transient program (EMTP) like simulation. The dynamic phasor model and electromagnetic transient (EMT) model of the STATCOM including the power system are implemented in Matlab/Simulink toolbox and PSCAD/EMTDC, respectively. STATCOM dynamic phasor model including switching functions and their control system are presented. A satisfactory solution for power quality problems on typical distribution network is analyzed using the dynamic phasor model and EMTP like PSCAD/EMTDC simulation techniques. The simulation results revealed that the dynamic phasor model of STATCOM is in excellent agreement with the detailed time-domain EMT model of PSCAD/EMTDC simulation. The dynamic behavior of STATCOM using phasor model can be applied for analyzing power quality issues. It is found faster in speed and higher accuracy can be obtained and correlates well with PSCAD/EMTDC simulation results.     

电力系统实时相角监测系统动模试验研究

介绍了一种新型电力系统实时相角监测系统及其动态模拟实验结果。实时相角监测系统由参考相角测量装置、相角测量装置、调度端计算机和通信系统构成 ,实现了全网集中相角监视。构造了 3机动态模拟实验系统 ,对实时相角监测系统进行了全面的测试 ,包括正常工况、短路和低频震荡 ,验证了实时相角监测系统在动态情况下所有相角测量装置录波的启动、录波数据的传递等 ,实验结果令人满意     

Power system stabilization control based on the wide area phasor measurement

This paper presents a method of tuning power system stabilizers (PSS) in order to damp low‐frequency oscillations in a multimachine power system based on wide area phasor measurements. The authors have developed a method for detecting interarea low‐frequency modes from measured small oscillations associated with load fluctuations by approximating the oscillations as a coupled vibration model. In this paper, the coupled vibration model is extended to include the effect of PSS. PSS are tuned directly by using the extended model, since the model includes parameters of PSS. The advantage of this method is that steady state phasor fluctuations are available for tuning PSS and assessing the effect of the tuning control. That is, a large disturbance like a line fault is not necessary since the stability of major modes can be investigated directly by using eigenvalues of the extended model. The identification process does not require information on the input to the system for perturbation. Some numerical analyses demonstrate the effectiveness of the method by using phasor dynamical data obtained by a power system simulation package. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 163(1): 16–24, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20640     

Low-order dynamic equivalent estimation of power systems using data of phasor measurement units

This paper utilizes data measured by phasor measurement units (PMUs) to extract a low-order dynamic equivalent model for power system stability studies. The estimated model is a 2-order model for synchronous machines. This model has the advantage of simplicity of classical model and considerably reduces the oversimplifying error of classical model. This method offers an alternative approach to analytical model reduction techniques based on the detailed system models. The proposed method uses the synchronized bus voltage and current phasors measured by PMUs. Using post disturbance data, electrical and mechanical parameters of the equivalent generator are estimated sequentially. Furthermore, a new approach for estimation of two-machine and single machine infinite bus (SMIB) equivalent systems are presented for analysis of electromechanical oscillations. To evaluate the performance of the proposed approach, simulations are performed on a two area 13-bus test system and real measured PMU data. Simulation results show that the estimated model can represent the dynamic behavior of the studied system with good approximation.