输电线路工频动态相量模型在半波长交流输电系统机电暂态仿真中的应用研究

为了在机电暂态仿真中准确模拟半波长交流线路的波传输动态特性,提出将交流线路的动态相量模型应用于半波长输电系统仿真。动态相量模型在机电暂态仿真中得以应用的关键是仿真精度和仿真步长问题。半波长线路区外故障时,可以直接应用半周波固定步长进行机电暂态仿真;而当模拟半波长线路区内故障时,若仍采用半周波固定步长,则需应用线性插值的近似方法计算注入电流源。为保证仿真精度,并兼顾仿真速度,提出采用变步长仿真方法用于半波长线路区内故障。以电磁暂态仿真结果为基准,点对网半波长交流输电系统算例表明,动态相量模型比传统的交流线路稳态模型具有更高的仿真精度,且变步长仿真方法优于线性插值近似法。

汽轮发电机组故障暂态电磁力矩计算

在具有串补的系统三相短路故障情况下,对暂态电磁力矩进行解析计算,分别给出了故障分量网络的数学模型,推导得到了暂态电磁力矩的初始幅值,暂态电磁力矩的衰减系数。应用PSCAD/EMTDC进行仿真分析,基于IEEE第一标准模型进行仿真分析。针对不同的故障发生位置,故障回路分别包含串补电容与不包含串补电容,在2种情况下仿真分析与理论推导所得到的结果一致。将推导得到的暂态电磁力矩解析式带入到轴系模型中,估计瞬时故障下轴系模态模型扭振的响应峰值。

你应该了解的电力系统新技术 虚拟同步机技术

一般来说，分布式电源主要通过并网逆变器接人电网。并网逆变器控制策略各异，加之分布式电源输出功率具有波动性、不确定性等特点，很难实现其即插即用与自主协调运行。如何保证新接人的分布式能源与电力系统兼容成为当务之急。

大电网中虚拟同步发电机惯量支撑与一次调频功能定位辨析

随着可再生能源渗透率的不断提高,同步电网的惯量和一次调频的能力都在不断下降,而如果可再生能源发电采用虚拟同步发电机(VSG)技术,则可以在大功率缺额冲击下对减小系统频率变化率和频率偏差做出应有的贡献。针对VSG研究中惯量支撑与一次调频功能定位不清晰的现状,亟须明确VSG在大电网中应用时此两者的功能定位需求。文中深入分析了VSG的惯量支撑功能及其物理意义,推导了VSG的惯量支撑功率表达式,辨析了VSG惯量支撑功能与一次调频功能的定位区分,仿真分析了VSG在大型同步电网频率事故过程中采用不同控制功能对系统频率变化的作用。最后指出,在大型同步电网中,一次调频能力下降比系统惯量下降所带来的影响更为严重,因此较之于短时的惯量支撑功率,系统更需要VSG发挥一次调频功率的持续支援作用。

高比例新能源接入场景电力系统频率分析模型改进与应用

分析现有含新能源系统频率模型进行仿真验证,发现其在部分工况下误差较大。通过在现有模型基础上增加原动机限幅环节,区分系统有效调差比例系数与有效惯量比例系数,提出了考虑限幅环节含新能源系统频率模型与简化聚合模型。通过典型系统算例表明,所提2种模型在不同新能源接入比例与类型下均有较好拟合预测效果,能够反映系统整体惯量和一次调频特性。通过实际含直流电源与新能源共同馈入电网算例表明,所提简化聚合模型可准确地反映系统频率变化情况,具有工程应用价值。

考虑频率安全约束的西北电网新能源开发及直流外送规模评估方法

新能源的快速发展,给系统带来调峰困难、抗扰动能力下降等问题。为了支撑新能源合理规划建议,亟需评估电网能承载的新能源上限。该文结合西北电网能源结构和网架特点,梳理新能源开发和直流外送规模研究的思路框架;推导考虑频率安全约束的高比例新能源系统指标,包括一次调频容量与稳态频率偏差、频率响应特性与暂态频率偏差和直流送出规模与系统惯量指标;建立基于生产模拟结果的频率安全仿真算法。结合"十四五"规划边界条件,研究提出西北电网新能源开发及直流外送建议规模,验证了该文所提方法的有效性和工程实用性。

多直流馈入受端电网短路电流控制水平研究

短路电流水平是表征电网强度的重要标志。短路电流过大将威胁电网的安全稳定运行,因此短路电流控制成为电网规划运行面临的重要问题。分析了短路电流与系统安全稳定的关系,提出了基于多直流馈入电网短路比与多馈入短路比平均差值的多直流馈入受端电网的短路电流控制要求以及新增直流落点初步筛查方法。以华东规划电网为例,验证了研究成果的可行性。研究结果可为电力系统规划、运行控制提供一定参考。

受调峰和安全稳定约束的华东电网新能源承载规模研究

随着“十四五”新能源布局向中东部倾斜,中东部的新能源发展速度高于西部、北部地区,对受端电网新能源承载能力的研究变得越来越迫切。文中针对华东受端电网,提出了一种评估新能源承载规模上限的方法。该方法依托中国电科院研发的生产模拟软件,统筹直流规模、弃电率、交流断面限制、储能应用等因素,在满足电力电量平衡、调峰平衡等约束前提,优化求解各类电源开发规模,求得受调峰约束的新能源发展上限;依托综合仿真试验研究系统(Power system department-bonneville power administration,PSD-BPA),兼顾直流规模、直流功率敏感性,在满足单一直流功率缺额不触发低频减载、第一级安全稳定标准等约束条件,利用时序仿真法求得受频率稳定、电压稳定约束的新能源发展上限;通过比较论证,提出制约华东电网新能源规划发展的主要影响因素、承载规模和应对措施。