电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真接口原理

在电力系统仿真中,如果能在一次仿真过程中同时实现大规模电网的机电暂态仿真与部分电网的详细电磁暂态仿真,那么对详细分析系统特性,特别是直流输电、FACTS元件等的特性具有重要的理论价值和现实意义。针对这一问题,笔者在比较电磁暂态仿真和机电暂态仿真模型与方法的基础上提出了一种电力系统电磁暂态-机电暂态混合仿真的通用接口方法。该方法在我国实际电网中的成功应用证明了其有效性和实用性。笔者将分三个系列进行相关讨论,此文为系列报告之一,主要提出了电磁暂态-机电暂态混合仿真的实现原理及接口模型,如接口等值电路的设计、接口交换时序的设计等。     

电力系统全过程动态仿真的故障模拟--电力系统全过程动态仿真软件开发之二

故障模拟是电力系统动态仿真的重要组成部分。电力系统全过程动态仿真软件的故障模型采用故障支路导纲阵模拟各种对称和不对称复故障，利用导纳阵收缩技术处理多重故障和随机发生的故障。该方法的特点是可以对一条支路发生任意重故障进行处理，而不需要增加支路或节点，从而提高软件的计算效率和使用的方便性。     

感应电动机负荷参数对暂态电压稳定性的影响

以简单电力系统为研究对象,采用考虑机电暂态过程的三阶感应电动机负荷模型,通过时域仿真分析了输电线路电抗、负荷母线并联补偿容抗和感应电动机负荷参数的变化对电力系统暂态电压稳定极限切除时间的影响。分析结果表明:上述参数对电力系统暂态电压稳定性都有影响,其中,输电线路电抗、感应电动机负荷的比例、定子电抗、转子电阻、转子电抗、转子初始滑差等参数对电力系统暂态电压稳定性的影响较大。     

静态同步串联补偿器稳态特性分析与详细数学模型的建立

通过数学推导得出了静态同步串联补偿器（SSSC）的功率传输特性及包含交直流系统的详细数学模型。数学模型对SSSC的交流部分和直流部分分别进行分析和数学建模，并通过交、直流侧功率守恒将二者联系在一起。利用EMTDC提供的元件库，搭建了含单机无穷大系统及SSSC装置的仿真系统。SSSC装置包括二电平、六脉冲电压源逆变器及其SPWM脉冲发生回路。利用EMIDC中的控制模块构建了典型的PI控制回路，实现对线路潮流的实时控制。仿真结果验证了SSSC功率传输特性及其数学模型的正确性。     

具有不同拓扑特征的中国区域电网连锁故障分析

为了得出小世界网络特性对电网发生连锁故障的影响,文中对几个具有小世界特征的电网和几个具有随机网络特征的电网进行了仿真分析,结果发现无论是具有小世界网络特征的电网还是具有随机网络特征的电网,在一定的条件下都表现出自组织临界性,即发生连锁故障的“故障规模-故障概率”分布曲线呈现出幂律特征。     

可控串补自抗优控制器

本文应用自抗优控制理论在电力系统分析综合程序／用户程序接口（ＰＳＡＳＰ／ＵＰＩ）平台上为可控串补装置设计了一种新型控制器。这种控制器能自动检测系统的模型和外扰的实时作用并予以补偿，采用当地信号实现控制，结构简单；ＰＳＡＳＰ／ＵＰＩ平台应用方便、灵活，为这种控制器的设计提供了有力的工具。仿真结果表明：这种控制器不但能快速调节容抗、增加系统阻尼、改善系统稳定特性，并且有较强的适应性、鲁棒性，不依赖被控     

潮流方程鞍结分岔点计算的块消去算法

潮流方程鞍结分岔点(saddle-node bifurcation point,SNBP)的计算是静态电压稳定分析中比较关键的问题。在电力系统中,Moore-Spence方程被常用来确定潮流方程的鞍结分岔点,其阶数约为一般潮流方程的2倍。采用在非线性分歧计算中常使用的块消去(block elimination,BE)算法来求解Moore-Spence方程。利用块消去算法,在Moore-Spence方程的每一步牛顿迭代过程中,只需求解潮流雅可比矩阵或其转置作为系数矩阵的线性方程组,可充分利用潮流雅可比矩阵的稀疏特点来提高计算效率。采用渐进数值方法(asymptotic numerical method,ANM)快速确定牛顿迭代的初值。国内几个电力系统的计算实例验证了该方法的有效性。     

分布参数输电线路的时变动态相量模型及其仿真

目前，随着大量的电力电子设备应用于电力系统，由这些设备而产生的更快的暂态现象已超出传统的基于“准稳态”假定的暂态稳定研究范围，所以，基于“准稳态”假定的暂态稳定研究已受到局限，时变动态相量突破了这种局限性，能够被用于分析那些更快的现象，该文把时变动态相量引入电力系统，对分布参数输电线路和进行建模，以分析分布参数输电线路的电磁暂态过程，并对分布参数输电线路的模型进行了仿真。通过与EMTP的结果比较得出：作为一种介于电磁暂态模型和“准稳态”模型之间的中间模型，时变动态相量模型能够定性地分析元件的电磁暂态过程，并能推广到一些既不能完全忽略电磁暂态过程，又不能完全用“准稳态”模型去分析的对象。     

考虑天然气季节性存储的综合能源系统年度运行方式研究

为研究电气耦合日益加深的综合能源系统中能量供给的充足性和安全性,需要对其年度运行方式进行仿真。提出一种多时间尺度的综合能源系统年度生产模拟方法,考虑天然气存储等季节性波动因素,优化电气耦合系统年度运行方式,在因清洁供暖而导致天然气消耗大幅增加的算例系统中对该方法进行验证,同时评估大规模季节性天然气存储对综合能源系统年度运行方式的影响并给出建议。在此基础上,分析冷热电联产装置逐渐增加的装机量对电气耦合系统的影响。结果表明：冷热电联产机组可以降低季节性天然气存储装置的工作强度,包括减少工作时间以及降低存储量。造成这种影响的主要原因是三联供机组的制冷模式与电制冷相比效率更高,减少了天然气消耗量。