模态分析技术在系统薄弱环节分析中的应用

在传统的Q-V模态分析法基础上,考虑了节点有功微增量变化对模态分析结果的影响,利用修正后的降阶雅可比矩阵特征值对某一运行方式下的系统电压静态稳定性进行判别。并对该系统状态进行薄弱环节分析,且在潮流方程中增加PV节点的无功微增量,使得运用模态分析法计算节点参与因子时可以得到发电机节点对电压崩溃的参与程度,弥补了使用传统Q-V模态分析法只能计算PQ节点参与因子的不足。结合非序贯的蒙特卡洛模拟法对系统状态进行随机抽样,计算出系统电压崩溃的概率风险。针对IEEE-RTS 79系统算例做了应用研究,验证了将改进后的模态分析技术运用到系统电压崩溃风险薄弱环节分析中的有效性。     

超级电容器电压均衡技术研究综述

超级电容器作为一种新型储能器件,因其端电压值较低,通常需要多个超级电容器串联使用。为了抑制分散性对超级电容器的影响,电压均衡技术在不断发展。文章阐述了多种超级电容器均压方法,并根据均压性质进行了分类,并逐一介绍、对比、总结。     

500kV串补装置火花间隙放电特性试验研究

为解决500 k V串补装置火花间隙自触发问题,分析了火花间隙系统的构成及工作原理,针对主间隙的放电分散性设计了试验回路及方案,并利用某串补站退出运行的火花间隙,测量了不同间隙距离下的击穿电压,以及固定间隙距离下不同污秽的击穿电压。结果表明,火花间隙击穿电压分散性较大,交流击穿电压峰值分散区间为±7 k V;电极上存在污秽物时,间隙的击穿电压最低约降至洁净电极理论击穿电压值的65.0%。     

面向低频振荡分析的直驱风电机组阻尼转矩建模

针对直驱风电机组直流电压环和锁相环失稳问题,基于直驱风电机组电流源型线性化模型,分析了电网强度、直流电容输入功率以及控制参数对直驱风电机组稳定性的影响;建立了适用于直流电压环和锁相环稳定性分析的电流源型阻尼转矩模型,通过阻尼转矩法揭示了直驱风电机组失稳机理;进一步地将阻尼转矩法拓展至多机并联系统。研究结果表明：电网强度的减小、直流电容输入功率的增加、控制参数(直流电压环比例参数、锁相环比例参数)的减小会降低直驱风电机组低频振荡模式(直流电压环模式、锁相环模式)的阻尼系数,当阻尼系数小于0时,该模式下系统失稳,表现为直驱风电机组发生低频振荡。     

5 MW双馈风电机组低电压穿越的仿真分析

针对海上风力发电机组安全可靠运行要求的发展趋势,本文在阐述双馈风电机组控制原理的基础上,建立了双馈发电机及其变流器的控制模型。其次,在分析电力系统对并网风电机组低电压穿越原理基础上,比较分析了双馈风电机组低电压穿越的各种控制技术方案。最后,结合海上用5.0 MW双馈风力发电机组电气参数,对2种典型低电压穿越的转子电路保护措施进行了仿真比较。分析结果表明,采用二极管整流桥加IGBT和保护电阻构成斩波器的措施具有较好的暂态控制效果。     

规模化电采暖设备对配电网电能质量的影响分析

随着"煤改电"工程的实施,大量的电采暖设备会向配电网中注入谐波电流,并在启动过程中引起电压暂降,直接影响配电网的电能质量。通过物理模型研究和负荷现场实测的方式,针对不同类型的电采暖设备所产生的谐波含量进行了差异化分析。构建了电采暖设备在配电网不同运行场景下的仿真模型,研究了规模化电采暖对配电网谐波含量及电压暂降的影响程度和限制措施。案例分析表明,随着电采暖设备负荷渗透率的增加,配电网中的谐波含量会有不同程度的提高,电压暂降问题尤其明显,需要采取设备改进和运行控制等方式缓解电采暖设备对电能质量的影响。     

高压开关柜热故障预警策略及其应用

依据高压开关柜热故障的时域多样性,对于长期故障和即时故障,分别提出了改进的组合权重相似日方法和改进的等效电阻模型。改进的组合权重相似日方法利用熵权法及序关系分析法完成相似日的求取及权重系数的分配,避免了相似日求取的不合理问题,有效地提高了预测精度。改进的等效电阻模型嵌入动态阈值算法及空间相关分析法处理奇异点数据和特征信号,使故障信号分析更加准确。实验结果表明,所提方法和模型能够准确有效地预测载流故障发展的整体趋势,精度较高。     

一种考虑RSC和GSC的双馈风机短路电流实用计算方法

由于双馈风机(DFIG)的短路电流特性与传统电机不同,使其保护整定变得困难。针对电网对称故障下双馈风机短路电流,提出一种同时考虑机侧变流器(RSC)和网侧变流器(GSC)故障期间特性的双馈风机短路电流实用计算方法。在电网电压轻度跌落时,考虑RSC和GSC对风机暂态特性的影响。在电网电压深度跌落时综合考虑RSC、GSC和撬棒保护(Crowbar)的影响,把风机短路电流视为定子短路电流和变流器GSC输出电流两部分之和。建立双馈风机短路电流计算数学模型,并在数学模型中体现Crowbar动作的延时性。计算过程以Crowbar动作时刻为时间分界点,获得短路电流时域表达式,计算短路电流的最大值和有效值。在PSCAD中进行仿真验证,验证所用方法的准确性和有效性。     

东北电网混杂自动电压控制的研究

针对中国东北500kV电网的实际运行和调度情况,将混杂控制系统引入电力系统的电压控制,提出了东北电网混杂自动电压控制(HAVC)方案,建立了混杂分层电压控制模型,采用离散事件作为驱动主体,并可以实现复合指标调控。该控制方案可以提高东北电网的电压控制水平,增强电网抗扰动能力,改善电压稳定性,合理分配无功,减少网络损耗;并且由于系统控制目标分配至各控制层,通过离散事件来驱动控制,可降低优化问题的求解难度,提高运算效率,并能有效地利用现有技术条件,因此可实现性较好。计算机仿真研究证明了所提出和设计的控制系统、策略和方法的有效性。     

无轴承异步电机悬浮子系统独立控制的研究

无轴承异步电机转矩绕组和悬浮绕组的独立控制是该电机实现超高速运转的有效途径。针对这一强耦合的非线性复杂系统，本文研究了一套独立的悬浮绕组控制子系统，其中所需的转矩绕组气隙磁链的幅值和相位可通过独立的电压模型方法辩识得到。这样一来，不仅超高速运转成为可能，而且转矩绕组的控制原则上可采用任意的调速方法，特别是低成本、高可靠性的通用变频器的运用将大大提高无轴承异步电机的实用性。实验证明本文提出的悬浮绕组独立的控制子系统能较好地满足电机径向悬浮的稳、动态性能要求。