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。     

电力市场环境下的无功规划与管理

电力市场下的无功附属服务有其自己的特点及体现形式, 市场竞争使无功补偿规划更增加了不确定因素, 安全因素使得优化问题要重新考虑。我国电力市场环境下的无功规划和管理方法在价格体系约束机制, 无功补偿设备和用户侧的无功补偿等方面都须根据我国电网发展现状采取全面、合理、最优的措施。     

40Cr钢圆柱体淬火过程中的应力场数值计算改进

本文针对目前淬火过程中的应力场数值分析中存在的问题，用“等效线膨胀系数法”分析了４０Ｃｒ钢圆柱体淬火应力场，计算结果和实验分析表明，本文对此问题的改进分析更符合实际，方法是可行的。     

残余应力数值计算中的相变影响分析

本文基于目前残余应力分析研究的现状，提出了在残余应力数值计算中一种考虑相变影响的方法——“等效线膨胀系数法”．实例的数值计算结果与实测数据的对比分析表明本文对相变影响的分析是必要的，方法是可行的．     

外环限幅对VSC并网系统大扰动稳定性的影响研究

以电压源型逆变器(voltage source converter,VSC)为并网接口的新能源发电设备在电力系统中的占比日益提高，现有VSC并网系统大扰动稳定性的研究，往往只关注于锁相环及其他控制环节特性，而未考虑非线性限幅环节及其对稳定性的约束作用。针对上述问题，该文以VSC并网系统的外环控制及其限幅环节为研究对象，首先建立以电流分量为状态变量的简化模型，分析控制外环平衡点的存在性；其次，基于Poincaré定理和Lyapunov第二定理证明运行点总于固定切出点脱离限幅约束及其确定性条件，揭示大扰动后含外环限幅VSC并网系统注入电网功率与指令值不一致的机理；再次，提出计及设备安全性和稳定性的限幅策略改进原则，并设计基于C-UCE的外环限幅改进策略；最后，基于实际VSC并网系统算例验证该文改进策略的有效性。     

基于广域支路响应的暂态电压失稳判据与控制

该文首先针对电压稳定分析的机组–负荷典型输电系统，研究随负荷功率增长的网络节点电压幅值、支路电流与无功的变化特征与规律，构建以支路响应为信息源的暂态电压失稳判据；其次，提出综合关键支路、准关键支路以及边界支路的判稳联合支路定位方法，分析支路无功变化方向以及不同失稳形态可能引起的判据误判问题，并提出解决方法，在此基础上，提出缓解暂态电压失稳威胁的主动控制策略。最后，针对3机10节点系统以及湖南特高压交直流混联受端大电网，仿真验证失稳判据正确性和主动控制的有效性。     

高比例电力电子电力系统稳定性的统一性判据研究(二):区域稳定判据

电力电子电源场站与交流电力系统及其他电力电子电源场站间的复杂交互作用,使得基于单机和单场站思想的稳定性评估方法存在失效风险,引发了电网稳定运行的安全隐患.针对上述问题,提出一种对高比例电力电子电力系统中区域稳定性评估的统一性稳定判据.首先,该文提出区域动态统一性稳定指标(unification stability in...