电力系统共振模式下传统特征值灵敏度分析失效问题

特征值灵敏度在电力系统小干扰稳定性分析和控制器设计中应用广泛.基于特征值摄动理论,指出在共振模式和接近共振模式下,传统的特征值1阶、2阶灵敏度计算公式与摄动表达式均可能失效.针对这一问题,提出了一种特征值关于系统参数变化的快速重分析算法,从而可以有效分析系统参数小范围变化时共振模式和接近共振模式特征值的变化情况.IEEE 9节点系统和 IEEE 39节点系统的分析结果验证了该算法的有效性     

计及网络谐振结构的双馈风电场次同步振荡问题分析及抑制

针对双馈风电场经串补送出时的振荡问题,致力于从电力网络谐振的角度分析其振荡机理,并提出相关抑制措施。首先结合双馈风机的基本结构,对其交流侧受扰动时的响应特性进行了分析,建立起双馈风机的端口阻抗模型。在此基础上,采用s域节点导纳矩阵法分析了不同运行工况下双馈风电场经串补送出系统的网络谐振结构,并确定了不稳定谐振模式的主要影响区域。最后,针对最不稳定的谐振模式提出了基于旁路阻尼滤波器的谐振抑制措施,并通过电磁暂态仿真对其有效性进行了验证。算例分析表明,在高串补度、低运行转速下,系统在次同步频段内确实存在一定的谐振风险;通过合理设计旁路阻尼滤波器参数,可以有效提高系统的谐振稳定性。     

基于响应特性的原动机及调速器建模与参数辨识

研究了原动机及调速器的实测建模问题。通过分析燃煤机组与燃气轮机在进行转速阶跃试验时的典型响应特性,提出一种新的原动机及调速器模型,即响应特性模型。根据模型的前提条件,指出了该模型的适用范围。应用响应特性模型以及单纯形算法,对某电厂的原动机及调速器进行了参数辨识,并利用系统发生频率大扰动时的数据进行校核。仿真值与实测值的对比表明,采用响应特性模型并结合实测的参数,在定性与定量两方面,均能较好地模拟实际的原动机及调速器。     

互联电力系统的可靠性分析研究进展

电力系统互联将提高各系统的可靠性水平，并带来额外的经济效益，因此大规模系统互联是我国电力系统发展的必然趋势。文章综述了互联系统可靠性分析的原理及最新的研究成果，对影响互联系统可靠性的重要因素进行了分析，提出了提高互联可靠性的几个措施。电力市场的不断发展、输电网的逐步开放以及独立发电商的出现导致新的问题不断产生，原有的可靠性理论已经无法满足市场条件下的需要，迫切需要建立一套新的、能将可靠性与经济性综合起来对互联系统进行可靠性评价的理论与指标体系，本文就此也进行了探讨。     

原动机与调速器建模和参数辨识的新进展

介绍了国际上原动机调速器建模方面的最新进展,着重介绍了美国西部电力联合体(WECC)系统提出的新型汽轮机调速器模型—GGOV1。文中给出了各种水轮机模型,特别是转桨式水轮机的改进方案,还介绍了一种根据互联点的实测数据进行GGOV1参数辨识的方法。实测数据与数字仿真表明,新的通用型汽轮机调速器模型GGOV1与实测数据相符。     

考虑频率稳定约束的分布式调相机选址定容策略

“双碳”目标的提出加快了以风光为代表的新能源发电并网。高比例电力电子接口的新能源发电并网将导致电力系统惯量支撑能力弱、频率稳定问题突出。针对风光场站,分布式同步调相机作为旋转元件,在提供电压支撑的同时,还可为系统提供转动惯量继而提升电网频率支撑强度,但高效可行的分布式调相机配置方法尚有待研究。文章提出考虑频率稳定约束的分布式调相机选址定容方法,以节点惯量来评估系统惯量分布并识别系统频率支撑薄弱区域,进而挑选调相机配置地点,并根据临界惯量作为不等式约束,以配置容量最小为优化目标设计了分布式调相机选址定容策略。结合算例分析表明,提出的分布式调相机选址定容策略直接高效,能在调相机总配置容量最低的前提下,更有效地提高系统频率支撑强度。     

基于PSS/E的功率振荡增量分布的计算

介绍了基于PSS/E的功率振荡增量分布的理论计算方法,提出将复频域法与时域辨识法结合起来,以获得功率振荡增量在全网中的分布。首先用经典模型表示发电机,通过PSS/E软件计算振型、频率与参与因子,根据参与因子确定施加扰动的机组;然后将发电机用详细模型表示并考虑励磁系统,借助时域辨识获得功率振荡增量分布。通过对典型的4机2区域系统以及新英格兰系统的仿真,比较了理论计算方法与新方法的结果,证明了新方法的有效性。最后计算了华东电网某个区域间振荡模式的功率振荡增量分布情况。     

利用联络线功率相对相位判定低频振荡模式

提出一种在线判定大规模电力系统低频振荡模式的新方法。将发电机的有功功率与转速表示为广义相量的形式,推导了两者相位之间的关系,通过一个简单算例阐明了联络线功率振荡增量的相对相位与振荡模式之间的关系,指出不同的振荡模式对应着不同的相位组合,从而可以通过考察相位组合来判定振荡模式。利用PSS/E分析澳大利亚东南部电力系统的小信号稳定性,验证了相位组合与模式之间的对应关系不随工况与模型详细程度而变化。给出了在实际系统中使用本方法的步骤,并对华东电网进行了验算。结果表明,所提出的方法能够在线判定低频振荡模式,对大规模电力系统低频振荡的监测是有价值的。     

高压侧电压控制对电力系统小扰动稳定性的影响

分析了高压侧电压控制(HSVC)对电力系统小扰动稳定性的影响.对Heffron-Philips模型、阻尼转矩系数、特征值、励磁系统的传递函数、电力系统稳定器(PSS)参数整定这五个与小扰动稳定密切相关的问题及其之间的关联影响进行了分析与计算.结果表明:HSVC的引入改变了Heffron-Philips模型系数,随着功率增大,可能使系统更早地出现负阻尼;转子功角模式的阻尼比相对于常规AVR较小;同时增加了励磁系统的滞后角度,若不计入其影响,会减弱PSS的效果;因此需根据实际情况决定是否重新整定PSS参数.     

交流系统故障对直流输电系统的影响及改进建议

远距离、大容量、交直流混合运行电网中,交直流系统间的相互影响非常复杂。文中以南方电网交直流混联系统运行实例为基础,讨论了直流系统控制功能在交流系统故障期间的作用,分析了交流系统故障时可能误动的相关直流保护监视功能及换流变和站用变保护等,并给出了相应的改进建议。这不仅有助于提高直流输电系统的运行维护水平,确保交直流系统的安全稳定运行,还为未来直流输电系统的设计、交直流输电系统控制保护功能的合理配合等提供了有益的参考。