负荷模型的应用与研究调查报告

对我国电力负荷模型的应用和研究现状进行了调查分析和总结,调查内容包括目前采用的负荷模型和参数、技术人员对负荷模型应用和研究的看法和建议以及在负荷模型研究方面所做的工作。调查范围主要包括华东、西北、华北、东北和华中电网的规划、调度和研究部门。     

双馈风力发电机组快速电磁暂态仿真模型

双馈风电机组含变换器等电力电子设备,电磁暂态仿真步长小、速度慢。为实现双馈风电机组的快速电磁暂态仿真,利用开关函数平均化的思想,建立了考虑Crowbar保护电路投切、变换器闭锁暂态过程的受控源型变换器统一简化等效模型,并提出一种预测校正的调制量计算方法,基于该等效模型构建了完整的双馈风电机组快速电磁暂态仿真模型。最后,以1.5 MW双馈风力发电机组为例,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建模型,从正确性、仿真步长适应性和仿真速度三方面对快速电磁暂态仿真模型进行验证。通过仿真结果比对分析,证明了该快速电磁暂态仿真模型不同应用场合的适用性。     

一种基于WAMS的低压切负荷控制策略

发电机过励磁限制器的作用可能导致电力系统电压中长期失稳,而低压切负荷控制是一种防止电压失稳的有效方法。以分布式闭环低压切负荷控制为基础,增加了用于应对严重故障的备用切负荷控制,从而形成了基于WAMS的低压切负荷控制策略。该策略以发电机过励磁限制器是否启动作为电压失稳的预测判据,并在电压下降的过程中通过多轮次闭环切负荷控制防止系统电压崩溃。该策略的控制方式能够基于系统动态变化过程进行实时调整,能够应对严重故障下由过励磁限制器作用引起的中长期电压失稳。仿真分析在改进的IEEE 39节点系统中展开,结果表明了该策略的有效性。     

大电网暂态稳定概率评估方法及风险指标研究

考虑到传统确定性分析方法的局限性和现行多能源接入电力系统的复杂度,从风险角度出发,计及多重不确定因素建立元件和系统故障概率模型。基于蒙特卡洛模拟和时域仿真进行系统暂态稳定概率评估,在构建包含功角、电压、潮流等在内的单次抽样风险指标体系的同时,提出一种有效量化系统应对暂态扰动能力的暂态稳定全局性概率和风险裕度指标。新英格兰10机39节点等系统的算例评估结果验证了所提算法的可行性。     

在线动态安全评估与预警系统的功能设计与实现

电力系统在线动态安全评估与预警系统是国家电网公司仿真中心的重要研究领域之一。以电网实时运行数据以及高性能并行计算机群为基础,从多层面、多角度对运行电网实施快速安全稳定性评估。阐述了该系统的整体功能结构,并分别针对平台支持系统、电网安全稳定评估决策系统以及人机界面可视化系统,提出了具体的功能设计方案。华北电网在线动态安全评估与预警系统项目的工程实施,验证了所设计方案的科学性与合理性。系统具有运行可靠、界面友好、维护简便、功能扩充适应性强、分析结论准确和全面等特点。系统的投运有效地提高了电网运行决策的科学性和预见性。     

感应电动机的综合方法研究

传统的感应电动机综合方法以容量为加权因子进行综合计算。根据电磁�滑差特性曲线的特点,提出了改进的感应电动机分组方法。根据感应电动机的参数对感应电动机的加权因子进行修正,提出了改进的感应电动机综合方法。仿真计算结果表明,与传统方法相比,上述感应电动机的分组方法和综合方法可以提高负荷模型中感应电动机的计算精度。     

基于响应的电网暂态稳定态势在线量化评估方法

广域测量系统工程化成熟应用为基于响应的电网暂态稳定分析与控制研究提供了新的契机,而暂态稳定态势在线量化评估是关键。以单机无穷大系统为例研究并证明不同观测支路比例段的静态和暂态稳定态势剖分特性,即同趋和同达失稳点特性。该剖分特性表明,可间接利用发电机端口外网络的相量测量装置有效测量信息评估电网暂态稳定态势的可行性。根据发电机转子加速度方程,严格推导电网任意机组对的等效单机系统虚拟功角特性正弦函数表达式,并基于该表达式,提出一种基于响应的电网暂态稳定裕度指标。用IEEE-9节点和新英格兰10机39节点系统进行仿真,验证了所提方法的有效性及工程可操作性,为基于响应的电网暂态稳定在线监控提供了有力的技术支撑。     

电力系统数字仿真负荷模型中配电网络及无功补偿与感应电动机的模拟

提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型，该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟，提高了配电网络中感应电动机模型的精度；同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和算法已在PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)中的中国版BPA暂态稳定程序和电力系统全过程动态仿真程序中实现，该程序可根据配电网络的综合阻抗和指定的电动机机端电压与系统母线电压的比值系数，自动求得无功补偿量和无功补偿电抗值。模型和算法可以提高电力系统仿真中计及配电网络和无功补偿的感应电动机模型的精度。并得到了验证。     

基于子网络收缩的输电断面搜索方法

输电断面的强弱对整个电网的安全稳定性具有重要的影响。离线计算分析中主要采用人工分析的方式,而在线稳定评估系统应用中则需要能够自动识别系统的输电断面,以自动适应电网运行方式的变化。从实际电网输电断面的特点出发,针对高电压等级非电磁环网断面和电磁环网断面,提出了基于子网络自动收缩的输电断面搜索方法。首先,将整个网络按照厂站和供电区域进行简化。其次,以合并子网络所有送出线路为起点,关联子网络自动收缩,在所有功率送出线路中搜索高电压等级非电磁环网断面。以供电区域中的合并厂站功率送出高电压等级线路为起点,关联厂站自动收缩,在所有高电压等级功率送出线路中搜索电磁环网高电压等级线路。最后,采用华北-华中电网实际系统算例验证了方法的有效性。输电断面自动搜索是电力系统安全稳定状态在线自动分析的重要基础,具有重要的实际应用价值。