积分型线性最优励磁控制原理及动模实验

本文从电力系统的运行实际出发，推导了对发电机机端电压偏移量施加积分控制时系统的线性化增广状态方程式，并在此基础上推导了积分型线性最优励磁控制规律（以下简称ＩＬＯＥＣ）。采用ＩＬＯＥＣ时的计算机仿真和动模实验结果表明：ＩＬＯＥＣ与线性最优励磁控制（ＬＯＥＣ）及经典控制方式相比，能够明显的提高系统稳定极限和进相运行能力，具有良好的控制效果。

大功率能量回馈型交流电子负载及其在电力系统动模实验中的应用

研究了基于现代电力电子技术的交流电子负载的控制方法和策略;为提高电子负载的动态性能,提出采用数值计算的方法得到实时参考电流,并给出了该方法的数值收敛域;提出将定阻抗工作模式下的电子负载应用于动模实验中模拟输电线路、用电负荷以及短路实验。仿真和实验结果表明,采用的控制策略和方法是有效的,所设计的实验样机不但能在定阻抗工作模式下有效地模拟恒定和突变的阻抗,而且还能将电子负载吸收的能量回馈电网,节约电能。本文所做的工作拓宽了电子负载的应用领域,是今后电力系统动模实验的发展方向之一。

调速侧电力系统稳定器动模实验系统

为了建立ＧＰＳＳ实验基地，增加动模实验室调速系统的模拟功能，研究建立了调速 侧电力系统稳定器动模实验系统。该实验系统由４部分组成：ＧＰＳＳ单元、调速器模拟单元、 汽轮机模拟单元、发电机功角转速测量单元。动模实验结果表明，该实验系统完善了调速系 统模拟，验证了ＧＰＳＳ抑制低频荡的作用，验证了ＧＰＳＳ具有鲁棒性、多机解偶性，为继续研 究ＧＰＳＳ奠定了基础。

可控串补(TCSC)模式切换控制策略的动模实验研究

基于模块化动模实验平台,提出了一套可控串联补偿(TCSC)模式切换控制策略。动模实验证实了通过简单改变触发角TCSC的模式切换无法实现;分析了电抗器支路不同品质因数对硬件旁路切换的影响,通过串加小电阻的方法改进TCSC主回路接线以有利于模式切换的实现。采用线路电流与晶闸管支路电流同向触发的方法实现由容性运行模式到Bypass的切换。动模实验结果表明,提出的模式切换策略能使切换过程平稳迅速,且动态特性良好。

直驱风电机组动模实验方法研究

对实验室直驱风力机发电机组模拟系统进行系统分析和建模,通过建模和分析给出风力发电机组模拟系统的建立方法及参数折算方法。使用该方法分析10 k W模拟系统模拟1 MW风电机组的情况,并进行相应仿真研究。通过该方法建立一套17 k W风力发电机组的实验室模拟系统,并进行工况突变实验与电压跌落实验。

Rogowski线圈的动模实验研究

介绍了基于Rogowsk i线圈传感的电子式电流互感器在与电磁式电流互感器并联运行时的实验结果,并以变压器差动保护为例对两种传感器的保护特性进行了比较分析研究。实验结果表明:在保证传感器绕制工艺和合理选择信号处理电路结构参数的情况下,与电磁式电流互感器相比,基于Rogowsk i线圈原理的电子式电流互感器能准确反映一次侧暂态电流的变化情况,具有无饱和、测量准确、响应速度快的特点,完全满足电力系统的保护和控制对电流信号采样的要求。

基于综合同步信号控制方式的TCSC仿真与动模实验

在中国东北地区伊敏—冯屯高压输电线可控串补 ( TCSC)动模实验装置特性研究的基础上 ,进一步研究了分别以线路电流和电容电压作为同步信号时 ,在区域跳变及单相接地短路故障时TCSC装置的工作特性。提出了基于综合同步信号的控制方式 ,以及分相闭环控制和在综合同步信号控制方式下的关断 ( block)与旁路 ( bypass)控制对策 ,并进行了必要的理论分析和数值仿真及动模实验。结果表明所提出的控制方式改善了动态控制性能 。

福建电网区域稳控系统数字动模实验

针对福建电网500kV区域稳控系统,提出一种采用数字闭环动模实验实现全面、系统测试的方法。该方法利用实时数字仿真(RTDS)平台实现电网潮流和故障线路模拟量的输出,设计了光电隔离装置实现多条线路潮流量与稳控装置的接口,同时将线路保护装置与稳控装置构成一套完整的闭环动模实验系统。通过闭环动模实验验证了区域稳控系统的可靠性、有效性,为电网稳定运行提供了保障。

基于ARM微处理器的动模实验故障时间控制器的设计

基于ARM微处理器硬件平台,采用μC/OS-II嵌入式实时操作系统,设计了动模实验故障时间控制器,并结合SHD-3000型动模实验室控制台的具体情况,实现了开入量快速响应处理、开出量编程控制等各种功能.测试结果表明,故障时间控制器动作迅速、可靠,可以满足对故障现象进行定性、定量分析研究的要求.

基于历史数据潮流确定策略的动模实验验证研究

利用电力系统动模实验对提出的基于历史数据的潮流确定策略进行了验证。所提策略得到的潮流分布结果明显好于常规解析方法（如：牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法）所得到的结果；利用数据冗余，根据最小二乘法对随机误差进行处理，可改善结果的精度。

轨道电位与杂散电流动模实验平台

采用走行轨回流的直流牵引供电系统存在轨道电位与杂散电流问题,给城市轨道交通的安全运行带来隐患。上述问题的抑制措施开展现场验证难度大,为此,提出一种基于可变电阻模块的电力电子动模实验平台。首先,分析了双边供电系统中不同接地方式下的任意位置轨道电位和杂散电流随列车位置变化的三维分布规律;然后,将动模实验平台、牵引变电所和列车牵引电流相结合,通过动模实验平台可再现不同接地方式下列车与牵引变电所处的轨道电位及总杂散电流;最后通过仿真与实验结果验证了轨道电位与杂散电流动模实验平台的正确性与可行性。

基于充电桩谐波电流的动模实验系统研究

充电桩(CP)谐波电流会使电气设备产生额外的功耗,影响电网的稳定运行。基于10 kV配网动模实验系统,搭建了CP并联运行工作平台,研究了不同CP数量的谐波电流成分,并与仿真波形进行了对比分析。研究结果表明:随着CP数目的增加,谐波电流的含量会相应减少,主要成分为低频奇次谐波。16台CP并联时,3次谐波为主要成分,仿真计算曲线与实际测量曲线波形基本一致,各频次谐波电流幅度基本一致,证明动模实验平台测试CP谐波电流是合理可行的。该动态模型可为后续的CP谐波抑制研究提供技术支撑。

基于混合高温超导材料的高温超导储能系统顺利完成并网动模实验

2011年5月24日，中国电科院电工与新材料研究所（超导电力研究所）历时两年时间自主研发的高温超导储能系统在国家电网仿真中心电力系统动态模拟实验室成功实现了并网功率补偿。实验的成功，标志着中国电科院在高温超导储能系统电力应用技术领域取得了阶段性突破，其成果可为国家电网公司下一阶段开展超导电力应用技术的科研、试验示范运行、系统的分析与评估奠定坚实的基础。该高温超导储能系统是我国首个应用第一代铋系和第二代钇钡铜氧混合超导体构造的干焦容量高温超导储能系统，

基于动模实验的风电穿透功率极限研究

利用动模实验模拟含风电场的地区电网,验证系统联络线从500k V主网吸收功率时情况下发生三相短路故障时的风电穿透功率极限值,并得出频率是制约该地区电网风电穿透功率极限值的主要因素。

高温超导储能系统完成并网动模实验

据《国家电网报》2011年6月1日报道：5月24日,中国电力科学研究院历时2年自主研发的高温超导储能系统,在电力系统动模实验室成功实现了并网功率补偿。

辽宁电科院:朝阳何家220kV智能变电站动模实验全面启动

6,926日，辽宁电科院召开朝阳何家220kV智能变电站动模实验方案评审暨启动会议。辽宁电力调度通讯中心副总工程师孟志宏、继电保护处处长贾松江、省公司基建部项目管理处副处长吴兴林、朝阳供电公司副总工程师李洪凯出席会议。何家220kv智能化变电站是国家电网公司首个采用集中式保护的试点工程，主要二次设备由许继电气公司生产。过程层采用三网合一组网技术，智能终端与MU一体化，过程层采用保控一体化的集成设备，无论软件硬件都高度集成，本次实验融合了目前国内智能变电站最先进的技术和设计理念。

TCSC动模装置及其实验研究

介绍了一套可控串联补偿(TCSC)动模装置,分析了其控制功能和结构。该装置控制采用分层控制策略,分为面向装置的底层控制和面向电力系统的上层控制,各层控制系统完成不同的控制目标,便于进行各种控制策略的研究。为实现TCSC的控制功能,设计了TCSC动模装置监控保护系统,其从功能实现上分为霍尔传感器、信号接口模块、控制保护单元、录波单元、通信及远程监控单元等5部分。通过动模实验研究了TCSC装置的开环阻抗调节和过电压保护特性。结果表明,TCSC在开环阻抗控制模式的阶跃响应时间在60～140 ms;在上层主控制采用定功率控制的情况下,进行TCSC的区内和区外故障实验发现,TCSC的过电压保护能按照保护设定值要求正确动作,验证了所研制的TCSC动模实验装置的过电压保护功能的有效性。

我国直接冷却高温超导磁储能系统成功实现动模实验试运行

由国家“863”计划支持的我国第一台直接冷却高温超导磁储能系统（SMES）在华中科技大学成功实现了动态物理模拟实验（简称动模实验）试运行。该系统的研制，标志着我国在超导电力应用上取得突破，并为抑制电力系统振荡、提高电力系统的稳定性，预防电力系统因故障而导致系统解列、提高电力系统可靠性提供了新的技术途径。

基于出厂数据的电动机仿真模型参数计算方法

提出基于感应电动机的出厂数据(如额定功率、额定功率因数、最大转矩倍数和转子转速等)估算适用于电力系统机电暂态仿真的电动机单笼模型参数的方法。该算法充分考虑了电动机的转矩–滑差物理机制特性,其收敛特性好、鲁棒性强。通过计算15台实际电动机的单笼模型参数,分析它们的电磁转矩–滑差特性,并与其出厂数据值进行对比,结果表明,根据算法计算的模型参数用于模拟电动机的机电暂态特性具有较高的精度,证明了算法的有效性。最后通过动模实验与数值仿真对比,进一步验证了所提算法的有效性和适用性。

可控串补动模装置研制及阻抗特性研究

提出了可控串联补偿器TCSC(Thyristor Controlled Series Compensation)动模装置的设计方案,给出了系统接线及主电路配置,并介绍了系统核心部分即控制保护系统的实现。利用数值仿真程序和所研制的动模装置对TCSC的稳态及动态阻抗特性进行了研究,重点分析了以电容电压和线路电流作为同步信号时的阻抗阶跃特性。提出闭环阻抗控制,用以改善以电容电压为同步信号时TCSC的阻抗阶跃特性。通过动模试验对其结果进行了验证。