多直流送端电网闭锁动态过电压分析与计算方法

随着直流建设规模扩大,能源中心将逐渐形成多直流外送的送端电网。针对多直流送端闭锁过电压问题,该文结合奇异摄动理论阐释直流闭锁动态过电压的双时标机理,指出同步机对电压上升的关键作用。据此,该文提出分析闭锁期间过电压的交直流慢系统模型,同时给出直流在过电压上升阶段的等效静态负荷模型。闭锁期间主导电压动态上升的系统被证明是单调系统,结合单调系统理论,揭示过电压关于发电机相关动态参数的保序性质。最后提出动态上升过电压的快速解析解耦计算方法。通过宁夏多直流送端电网算例验证分析结果与计算方法的准确性。

适用于送端系统电压稳定分析的换相失败期间直流过电流解析计算与分析方法

换相失败期间直流电流大幅上升,引发大量无功消耗,对设备安全及送端电压稳定造成威胁。当前对换相失败期间过电流问题关注不足,该文提出适用于送端系统电压稳定分析的换相失败过电流机电暂态模型,从快速计算、影响因素等角度展开分析。首先,该文指出低压限流测量环节在定量计算时不可忽略;其次,推导换流母线电压与直流电流的近似线性关系,进一步结合奇异摄动建立分析过电流的代数解耦二阶模型。基于梯形积分法则,该文提出过电流峰值快速估算方法,结合相图分析控制参数与电网结构对过电流和送端电压的影响。最后,该文初步探究换相失败过电流可能引发的送端电压无解失稳问题,分析结果与快速估算方法经算例分析得到验证。

电力系统大干扰稳定性分析方法综述

目前,我国电网呈现出多回大容量直流输送,大规模风光新能源发电的新形态。混联电网的复杂结构和元件新特性使得大干扰后交直流系统的稳定性面临严峻挑战。本文主要综述了大干扰稳定分析的研究进展,将大干扰稳定分析的研究方法分为了逐步积分法、渐进展开法、数值逼近法、直接法和其他方法五大类,并展开介绍了几种常见大干扰稳定分析方法,对比不同方法各自的优势与不足,为未来混联电网大干扰稳定性分析的深入研究提供助力。

含光伏电网的电压–无功雅可比矩阵结构特征及电压稳定性分析

该文推导出含光伏电网的电压-无功雅可比矩阵,发现存在特定结构特征,进一步结合特殊矩阵理论,分析光伏机组接入后的电网电压稳定特性。相关解析结果表明,单节点的电压-无功灵敏度与广义短路容量的倒数相一致,而多节点的电压-无功雅可比矩阵则与节点阻抗矩阵的虚部具有一致性。同时,借助矩阵论以及代数图论,明确电压-无功雅可比矩阵符号全正与分块对角占优,解释了现有工程认识:增加光伏机组无功出力,所有节点电压均会抬升,且对近区电压幅值的影响要远远大于远区。通过论证电压-无功雅可比矩阵元素值与电气距离之间的衰减关系,指出随着节点之间电气距离的增加,电压-无功的相互影响程度减弱。最后,结合实际电网算例结果验证该文理论分析的有效性。

基于单调系统理论的光伏并网系统暂态电压稳定性分析

随着新能源机组大量并网,现代电力系统电压稳定问题日益突出,亟需有效的电压稳定分析方法。基于单调系统理论,对光伏并网的电力系统电压稳定性进行了分析。通过模块化求导方法,证明了电力系统暂态电势子系统的雅可比矩阵符号特性满足互联单调系统条件,进而基于互联单调系统小增益定理对电力系统暂态电势子系统进行稳定性分析,并采用增益函数雅可比矩阵谱半径作为系统平衡点渐近稳定性的判据。借助特殊矩阵论,量化分析了部分电网参数对增益函数雅可比矩阵谱半径的影响,以此作为变流器控制参数设置的理论依据。在10机39节点系统中对上述结论进行了验证。仿真算例结果表明运行在单位功率因数下的跟网型变流器会增加谱半径对同步发电机参数的灵敏度,并导致系统鲁棒性变差;构网型变流器的无功功率-电压下垂系数的增加和出口电抗的减小能够增强系统的电压稳定性。