大规模电力系统仿真用新能源场站模型结构及建模方法研究(一):模型结构EI北大核心CSCD

建立准确的新能源场站模型是研究大规模新能源接入对电网影响的基础。该文首先从大规模新能源接入对系统功角稳定性、频率稳定性、电压稳定性、和电力电子多频段振荡角度出发,论述大规模电力系统仿真对新能源场站模型的需求,并总结出新能源场站等值模型需求表。然后,通过仿真验证新能源场站模型对大规模电力系统仿真的关键影响因素,在某些工况下,新能源场站内的拓扑结构、集电线路阻抗、发电单元功率分布的影响不可忽略。最后,综述现有新能源场站等值方面相关文献,通过需求分析、场站为单位的建模体系,提出统一结构的新能源场站等值模型。     

电力电子设备接入电压支撑强度量化评估指标综述

当前,大规模新能源发电、柔性直流输电等电力电子设备接入系统存在规模受限、暂态过电压、控制失稳等问题,其严重程度与系统的电压支撑强度密切相关。该文以电力电子设备并网系统为背景,对电压支撑强度的量化评估指标——短路比指标、阻抗比指标的构建与应用进行综述。分析电力系统强弱的关键特性及其与量化评估指标之间的关联,阐述了电压支撑强度的概念。一方面,短路比作为量化评估系统电压支撑强度的重要指标,根据电力电子设备并网后的系统特征,发展不同形式的构建方法。采用短路比指标衡量电压支撑强度时,临界短路比是划分系统强弱的重要判据,与系统静态电压稳定密切相关,当前临界短路比应用于新能源系统时存在计算方法及数值不统一的问题。另一方面,通过推导阻抗比与临界短路比之间的数学关系,分析阻抗比对电压支撑强度的影响,确定短路比与阻抗比在电压支撑强度量化评估应用中的配合关系。该文对现有的电压支撑强度量化评估指标存在的问题进行分析与总结,建议在评估电压支撑强度时将短路比指标作为主要指标,将阻抗比指标作为辅助指标,为衡量系统对电力电子设备接纳能力的后续研究提供参考。     

基于广域支路响应的功角失稳主动解列控制

主动解列控制是限制扰动波及范围、阻断连锁反应路径和减小故障造成损失的有效措施,对保障电网安全稳定具有重要意义。该文首先研究功角摇摆过程中机组与支路的响应特征,分析多支路互连电网中传输功率转移规律与失稳进程。其次,提出基于简化支路暂态输电能力定量评价指数的关键支路与准关键支路识别方法。再次,提出基于关键支路响应特征的功角失稳综合判据、联合准关键支路的解列割集搜索方法以及主动解列控制策略。最后,面向实际交直流混联电网的严重故障仿真结果,验证所提策略具有失步割集搜索准确、主动解列控制快速等技术优点,可降低直流功率大幅波动以及新能源低压脱网等连锁反应风险。     

渝鄂柔性直流输电系统中高频振荡影响因素及抑制策略

针对柔性直流输电工程中出现的中高频振荡问题,现有解决方法是在电压前馈通道中增设滤波器以抑制高频振荡,但增加了中频振荡的风险。以渝鄂柔直工程南通道单元为研究对象,提出了一种通过调整控制链路延时以避免中、高频振荡的方法。首先,基于多谐波线性化原理建立了MMC换流站阻抗模型,详细分析控制链路延时、电网电压前馈策略对MMC换流站阻抗特性以及对系统稳定性的影响;然后,探讨通过调整控制链路延时以避免中高频振荡的可行性,并给出了控制链路延时的选择方法;最后,通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真验证了所提方法可实现渝侧、鄂侧系统中高频振荡抑制,同时对系统动态特性影响较小。     

轴向载荷作用下圆柱壳的屈曲仿真

本文采用非线性有限元方法，在经典刚塑性理论的基础上，考虑了材料非线性、大变形效应对材料的影响，利用大型通用程序LS—DYNA对圆柱壳轴向冲击屈曲过程进行了计算机仿真分析。分析表明，利用非线性有限元数值仿真方法，可以对圆柱壳屈曲这一复杂的力学过程进行真实有效的模拟再现。     

轻质覆膜颗粒二次防砂控水技术在渤海油田的创新应用

随着渤海油田调整井的实施和薄油藏的开发,海上已经大量采用水平井开采方式,水平井出砂治理是一个亟待解决的修井难题。本文介绍的轻质覆膜颗粒二次防砂控水技术通过轻质覆膜颗粒、新型瘦身筛管、管柱下入工艺优化等创新方式对水平井的二次防砂提出了新的解决方案,为未来的水平井出砂治理提供了新思路。     

传统交流电网与高比例新能源电网连锁故障差异性分析

新能源的强随机性、强不确定性及电力电子装备的弱抗扰动能力等特性使得高比例新能源电网的连锁故障演化过程更加复杂,现有基于传统交流电网而来的连锁故障相关理论与方法在高比例新能源电网中的适用性有待商榷.以美加大停电与英国"8.9"大停电事故作为切入点,从连锁演化主导推动因素、演化时间、事故发生概率、电气特性等方面分析传统交流电网与高比例新能源电网在连锁故障问题上的差异性,并基于IEEE39节点系统在PSD-BPA与MATLAB中展开算例分析.     

电力系统低压减载配置原则及方案

对于低压减载配置,国内至今还没有一个统一的标准、配置原则和配置方法。文中在参考国内外现有低压减载措施配置经验及其他研究成果的基础上,结合国内电网的特点和国家电网公司对电网安全的要求,提出了低压减载措施配置的基本原则和配置流程。该原则和流程主要针对分散型低压减载措施,强调低压减载配置应采用全时域仿真分析的方法,对不同的电网制定不同的符合自身特点的配置方案。最后,以重庆电网为例给出了相应的低压减载推荐方案。     

两大区互联系统交流联络线功率波动机制与峰值计算

提出两大区互联系统交流联络线功率振荡的线性化模型。基于2阶线性系统时域分析理论和电力系统冲击功率的功率分配理论,阐明联络线功率波动的机制,证明由功率扰动引起两大区电网交流联络线功率波动峰值的大小取决于两大区电网的惯性常数比和区域振荡模式的阻尼比。提出功率缺额后联络线功率波动峰值以及功率转移比的计算方法。通过华北—华中互联系统特高压联络线的实测数据验证提出的模型、机制和算法的正确性和有效性。研究结论有助于掌握两大区互联电力系统联络线功率波动的动态特性,为互联电力系统运行方式的安排和控制措施的确定提供依据。     

大规模风电接入下风电机组切机措施研究

风电接入比例增加,使得电力系统在某些严重故障下必须考虑风电(wind turbine generator,WTG)的切机措施。分析了风电机组和常规火电机组与系统电磁耦合关系的差异性;基于此,分析了风机和常规火电机组切机措施在保持系统稳定效果上的差异性。结果表明常规火电机组获得的加速能量大于风电机组(主要是双馈式风机),所以从保证切机后的功角稳定出发,应适当增加火电机组的切机量。对风电机组的频率和电压控制能力的分析表明：为保持故障后系统的正常运行,常规火电机组的切机比例也不宜过高;此外,风电机组出力的波动特性也将不可避免地影响切机措施的效果,为解决该问题,提出了考虑风电切机的切机措施的实时调整策略。