基于TPLAN的中国南方电网可靠性与经济性评估

南方电网是我国目前唯一投入运行的超高压、远距离、交直流并列输电的大型区域电网,其可靠性与经济性分析具有重要意义.首先探讨了交直流并联系统可靠性评估的特殊性及研究进展,并对发输电系统可靠性评估软件TPLAN的特点、方法和功能进行了简要介绍.利用该软件对南方电网进行了可靠性与经济性评估.通过计算系统整体可靠性指标,得出南方电网停电影响的严重级别为2级.通过计算各省区及主要负荷点的可靠性指标,得出广东省电网的可靠性水平最低,是整个南方电网的薄弱环节.引入用户停电损失函数的概念,对南方电网进行了经济性评估,计算出全网及各省的经济性指标.此外,还研究了系统可靠性评估结果对元件可靠性参数的灵敏度问题.上述分析所得结论对于今后南方电网及全国电网的规划、运行都有较高的工程意义和参考价值.     

一种不对称配电网三相潮流快速算法

为了适应在线潮流计算对速度的要求,阐述了一种配电网潮流快速算法,并通过增加内电势点对其作了一些改进,使其对实际运行中的各种三相网络不对称情况都能进行快速准确的计算.该方法只需要两个成熟的矩阵--母线注入到支路电流和支路电流到母线电压矩阵以及一个简单的矩阵乘法就能完成潮流的快速计算.用Matlab语言实现了该算法.并通过算例将其与牛顿法作了比较,测试结果证明了该算法的高效性和准确性.     

一种广域滑模模糊HVDC附加控制器设计方法

区域间的低频振荡成为限制区域联络线输送功率大小,影响互联电网安全稳定运行的主要因素之一。为了抑制区域间低频振荡问题,提出了基于滑模控制思想的HVDC模糊附加控制器设计方法。控制器采用广域信号作为反馈输入,基于李亚普莫夫稳定性定理由实时的广域信号确定滑模切换面,从而引入滑模控制理论作为模糊推理的依据,针对典型存在区域间振荡模式的系统在不同的工况下分析了该控制器的实用效果。特征值分析表明,在不同的运行工况下,系统区域间阻尼模式的阻尼都得到很大增强。通过非线性仿真的手段,验证了在不同的工作模式下,不同故障时控制器的动态性能,结果表明控制器均能发挥良好的附加阻尼效果。     

用于海上风电并网的柔性直流系统接地方式研究

柔性直流输电技术凭借其为无源电网提供同步交流电源支撑的能力,正逐渐成为远距离海上风电并网的首选方案。主要针对柔性直流系统用于海上风电并网时的接地方式进行了深入的研究。首先对比分析了目前已有工程中的几种换流站接地方式,描述了几种接地方式的优缺点。然后介绍了柔性直流系统用于海上风电并网的拓扑结构和控制策略,选出了三种适用于该场景的换流站接地方式。最后针对国内某规划海上风电场,在电磁仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了±320 kV/1 100 MW柔性直流系统仿真模型。并基于该模型对柔性直流系统进行了故障扫描,研究对比了三种接地方式下系统的过电压特性,得出三种接地方式下的柔性直流系统均具有相似的过电压特性。该研究成果填补了相关研究领域的空白,可以为国内的海上风电并网工程提供参考依据。     

PLL-GFC型MMC-HVDC暂态同步稳定性研究

PLL-GFC（基于锁相环的构网型换流器）具备频率与电压调节能力,然而目前对其接入高压交流电网后的暂态同步稳定性缺乏深入了解。为此,对PLL-GFC型MMC-HVDC（模块化多电平换流器型高压直流输电）暂态同步稳定机理展开研究。首先,介绍PLL-GFC型MMC-HVDC控制策略并分析其功率响应特性。然后,建立MMC-HVDC并网系统暂态同步稳定模型,采用相图曲线方法分析电网故障后换流器失稳机理以及电网电流动态变化对其暂态同步稳定性的影响。研究发现稳定平衡点的存在是换流器并网系统故障后暂态稳定的关键因素,由此提出通过动态调节有功电流指令值来提升暂态同步稳定性的增强措施。最后,通过PSCAD/EMTDC搭建电磁暂态仿真模型,验证了失稳机理分析的正确性与增强措施的有效性。     

海上风电场运用柔性直流方式并网的无功控制研究

海上风电已成为我国沿海地区风电发展的趋势,为提高发电效率,海上风电场单机容量不断增大,风电场离岸距离从近海逐步向50 km外的深海拓展。由于大部分深海风电场采用柔性直流方式(VSC-HVDC)集中并网,电压管理与无功控制必须从电网、电源两方面着手,增强风电场、电网调压灵活性。本文针对柔性直流接入的大型海上风电场的无功规划及其控制策略开展研究。在不同接入容量的海上风电场群中通过采用推荐的无功控制方案,可以有效地改善风电集中区域电压运行质量,提高电网电压稳定水平,减少风电由于电压波动导致的大规模脱网的发生。     

一个大型集成化的电力系统仿真计算软件——NETOMAC

介绍了德国西门子公司的大型集成化电力系统仿真软件ＮＥＴＯＭＡＣ的特点、功能及其应用。它可以模拟电力系统中几乎所有的元件，能进行电磁暂态、机电暂态、稳态等各种电力系统过程的仿真计算，并且开放性好，提供了较强的用户自定义功能。     

LCC-FHMMC混合直流输电系统受端交流系统故障穿越控制策略

送端采用电网换相换流器（LCC）、受端采用全半桥子模块混合型模块化多电平变流器（FHMMC）的LCC-FHMMC混合直流输电系统,当受端交流系统发生故障时,受端交流电压跌落,受端功率传输受阻,盈余的功率导致子模块电容过电压,甚至可能造成设备的严重损坏。为此,提出了一种基于FHMMC直流电压降压运行的受端交流系统故障穿越控制策略,使其直流电压始终低于逆变侧交流母线的电压有效值。同时,整流侧LCC保持常规的定直流电流控制,保证逆变侧的直流电流在额定值附近运行,从而实现了进入直流系统的有功功率与逆变器向受端交流系统输出的有功功率之间的平衡。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台上对LCC-FHMMC混合直流输电系统受端交流系统发生的对称故障和不对称故障分别进行了仿真分析,仿真结果验证了所提控制策略能够快速有效地穿越受端交流系统故障,并抑制子模块电容过电压。     

联于弱交流系统的直流输电特性研究之一——直流输电的输送能力

本文通过对交直流系统相互作用的模型系统的分析，对联于弱交流系统的直流输电的输送功率特性作了研究，详细讨论了最大功率曲线、最大可送功率、临界短路比和边界短路比的概念和算法，并提出了划分交流系统强弱的一种准则。