并网光伏电站的PSASP/UPI仿真建模及分析

针对光伏电站和电网之间的交互影响,研究了适用于电网暂态分析的光伏电站模型,建立了含光伏阵列、逆变器、滤波器及控制保护系统的并网光伏电站暂态模型,并应用Matlab实时工具包模块和VC++语言生成了可被PSASP调用的自定义模型,仿真研究了并网光伏电站出力变化对电网影响及电网故障对以不同方式接入电网的并网光伏电站的影响。结果表明,该模型可用于光伏电站与电网的联合仿真。大规模光伏电源集中接入会引起电网电压波动;电网故障可能触发光伏电站脱网,使故障扩大;且在负荷母线集中接入方式下对电网电压及暂态稳定的影响更大。

基于PSASP/UPI模块和动态链接库的风电场潮流计算

基于风力发电机稳态等值电路,在电力系统分析综合程序PSASP/UPI 6.24环境下,利用动态链接库技术编写了潮流用户程序,实现了包含风电场的电力系统潮流计算。仿真表明,在PSASP/UPI环境下研究和开发风力发电,可以减少人工编程的工作量,充分利用PSASP强大的系统分析功能,同时还可以进行其他稳态问题的研究。

《电力系统分析综合程序》用户程序接口（PSASP／UPI）的开发和应用

本文介绍了在《电力系统分析综合程序》（ＰＳＡＳＰ）基础上开发用户程序接口（ＵＰＩ）的设计思想。它为有关电力系统用户程序（ＵＰ）提供了较高的开发平台和利用ＰＳＡＳＰ的资源创造了良好的环境，不但可大大减少ＵＰ开发的工作量，提高其可靠性，而且也为ＰＳＡＳＰ自身的开拓和发展提供了有利的条件。

基于PSASP/UPI环境的电动汽车充电站优化规划

建立了电动汽车充电站供电方案的优化规划实用模型,并基于电力系统分析综合程序PSASP平台及其提供的用户程序接口(UPI),实现了电动汽车充电站供电方案的优化规划。为了验证模型的实用性,以临沂市充电站规划为应用背景,以满足电网安全性为约束条件、实现电网网损和充电站基建成本最小为优化目标,科学、合理、经济地优化了临沂市充电站供电方案的实际规划。算例结果表明,文中建立的充电站供电方案的优化规划模型可行有效,基于PSASP平台进行规划,使得优化结果具有更高的可信度,也便于在不同电网公司进行充电站优化规划时推广使用,具有实用价值。

基于PSASP/UPI的电网暂态稳定分析

介绍了电力系统暂态稳定性的基本概念以及电力系统综合程序(PSASP)的基本内容,提出了一种将发电机励磁调节器和电力系统分析综合程序用户程序接口(PSASP/UPI)相结合快速实现电力系统暂态稳定仿真的方法。用FORTRAN语言编写励磁调节器的用户程序(UP),通过接口传递数据,使PSASP/UPI环境下的暂态稳定仿真模块和该用户程序交替求解,准确模拟系统发生故障后发电机功角随时间的变化,以判断系统的暂态稳定性。通过实例验证该仿真方法实现了PSASP功能的扩充,可以有效应用于实际系统暂态稳定分析,且易于程序实现。

基于PSASP/UPI建立通用储能系统模型及应用研究

风电大规模利用的实现是解决能源短缺的重要方法,配置储能系统是实现大规模风电联网运行的有效途径之一。首先以电池储能为例,介绍了储能元件的主要技术参数。通过对三种典型的电池特性分析提出了通用的储能系统物理模型,同时给定的储能系统的通用数学模型。该模型能反映储能系统的响应延迟、充电和放电功率限制和容量的限制,不同储能系统的差异体现在储能系统的技术参数的不同。利用电力系统分析软件PSASP/UPI用户自定义程序进行自定义建模。通过PSASP软件中IEEE-WSCC三机九节点标准系统为例进行仿真,分析了仿真结果证明了通用储能模型的有效性。并提出储能系统配置的相关建议。

基于PSASP／UPI节点PV曲线的快速求取

提出了一种将负荷导纳模型法和《电力系统分析综合程序》用户程序接口(PSASP/UPI)相结合,快速求取系统静态电压稳定极限及节点P-V曲线的方法。用C++语言编写负荷导纳模型法的用户程序(UP),通过接口传递数据,使PSASP/UPI环境下的潮流(LF)计算模块和该用户程序交替求解,准确计算出系统各负荷节点临界电压值和有功裕度,得到较完整的P-V曲线。该方法很好地解决了常规潮流计算在临界点收敛困难的问题,并大大提高了计算速度和精度。通过山西长治地区电网的实例验证,该方法可以有效应用于实际系统节点电压稳定状况的分析,且易于程序实现。

基于PSASP/UPI的VSC-HVDC系统潮流控制建模与仿真

提出一种采用节点电流注入法含双端VSC-HVDC的交直流混合系统潮流控制交替求解新方法,交流系统与VSC-HVDC系统通过注入电流接口并交替求解,VSC-HVDC系统根据不同控制方式计算注入电流.对定交流母线电压控制通过无功注入电流反馈控制解决了交流母线电压参考值在交流系统潮流计算中不能直接给定的问题.本文所提新方法可借助电力系统分析综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)功能实现含VSC-HVDC系统的潮流控制计算.通过新英格兰系统验证了本文所提方法的可行性及有效性.所提方法无需针对VSC-HVDC的各种控制方式改变VSC-HVDC两侧交流母线的节点类型,控制灵活;无需修改常规潮流计算的雅可比矩阵,程序编写量小,交直流接口清晰且通用性好;对利用商业软件进行含VSC-HVDC的实际电网潮流控制计算有参考价值.

最优潮流在PSASP/UPI环境下的研究和开发

本文介绍了最优潮流的研究和开发环境——《电力系统分析综合程序》用户程序接口（PSASP／UPI），最优潮流在PSASP／UPI环境下的实现原理、方法以及建立的两个数学模型。实践表明，在PSASP／UPI环境下研究和开发最优潮流，不但减少了工作量，而且提高了可靠性，同时还能对同一电网进行多目标的最优潮流计算。

PSASP/UPI在异步风机潮流计算及风电接纳能力研究中的应用

根据异步风机的稳态潮流模型,在电力系统分析综合程序PSASP7.043中的用户程序接口(UPI)模块中,利用VC++6.0编写了异步风机的稳态潮流程序,通过动态链接库与PSASP连接,实现了含异步风机风电场的潮流计算;同时编写了用来研究静态电压稳定性及电力系统接纳风电能力的风电场P-V曲线的计算程序,实现了P-V曲线的快速求取。结果表明,在进行含异步风机风电场电力系统潮流计算时,风机内部功率损耗可以忽略不计,即风机输入的机械功率近似等于风机输出有功功率;通过P-V曲线的快速求取,可以快速地计算出电网中基于静态稳定下某一并网母线的风电穿透功率,从而节省了大量的计算时间,提高了计算准确度,为更深一步研究电网的风电接纳能力提供了依据。

基于PSASP的电热耦合能源系统潮流计算

针对以电/热/冷多类型能源耦合为特征的能源互联网系统,建立了热力管网系统关键设备的稳态模型,研究了电热耦合能源系统的潮流计算方法。同时基于目前国内电力系统分析普遍采用的电力系统分析综合程序(PSASP),利用用户程序接口(UPI)开发了电热耦合能源系统的潮流计算程序,充分利用成熟的电力系统分析商业软件的功能,实现综合能源网络的稳态计算,为能源互联网做进一步的系统分析奠定基础。

Matlab模型接入PSASP暂态稳定计算模块的方法

应用Matlab中实时工具包(real-time workshop,RTW)模块的代码自动生成功能,借鉴电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)用户自定义和用户程序接口的实现方法,提出了一种将Matlab Simulink环境中搭建的模型接入PSASP暂态稳定计算模块的方法,并在PSASP7.0版本中予以实现。通过配置RTW代码生成、编译过程,并开发相应的接口程序,可把Matlab Simulink环境中搭建的数学模型自动转换为动态链接库。根据Matlab仿真计算的特点,研究了Matlab模型在PSASP暂态稳定计算模块中调用的流程和方式,提出了两者在状态变量初值计算、积分算法上差异的处理方法,并开发了相应的接口程序。计算结果表明,采用相同功能的Matlab模型和PSASP用户自定义模型,两者暂态稳定计算结果基本一致,验证了文中所提方法的正确性。文中方法实现了Matlab模型接入PSASP进行仿真计算,这为电力系统新型元件和控制装置暂态稳定计算提供了新手段。

PSASP在风力发电机动态建模仿真过程中的应用

使用电力系统分析综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)调用动态连接库文件建立了风力异步发电机的暂态模型,使用模型在PSASP中对一典型风力发电系统进行计算,通过暂态计算结果分析了短路接地和阵风冲击对风力异步发电系统暂态稳定的影响。仿真结果表明:用建立的风力异步发电机暂态稳定模型是可用的、正确的。

大型风电场建模及接入甘肃嘉酒电网仿真分析

利用FORTRAN语言编写了异步风力发电机的RX稳态潮流模型,通过数据传递使电力系统分析综合程序/用户程序接口(PSASP/UPI)环境下的潮流计算模块和RX模型交替求解,准确计算出系统各节点电压及功率。在PSASP的用户自定义(UD)功能模块中,构建了风力机、齿轮箱和异步发电机3阶暂态模型。在风力发电装置模型的基础上建立了安西、玉门、昌马3个地区的大型风电场模型,并接入甘肃省嘉酒电网进行了潮流、短路容量、系统调峰能力及故障情况下的暂态稳定性等仿真研究。仿真结果表明:该仿真模型合理准确、真实有效。

基于节点电流注入法的UPFC潮流控制新方法研究

提出了一种基于节点电流注入法的改进的统一潮流控制器潮流控制的新方法:串联侧基于电流预测法实现对线路有功、无功功率的控制,并联侧用无功注入电流控制母线电压。利用电力系统综合程序(PSASP)的用户程序接口(UPI)功能,用C++语言编写了UPFC潮流控制模型的用户程序,与潮流程序交替求解,实现UPFC的控制功能。通过算例验证了该方法的正确性及有效性。所建模型无需改变UPFC两侧接入点的节点类型,控制灵活;基于节点电流注入法的思想对柔性交流输电系统控制器与其他商业软件的接口有借鉴意义。

适用于电力系统稳定分析的AP1000核电厂动态模型

以AP1000为代表的第三代核电技术是我国核电发展的重要方向之一。建立了AP1000核电厂动态模型,该模型由反应堆堆芯及冷却系统、冷却剂主泵、蒸汽发生器、汽轮机及其控制系统、发电机等模型组成;基于PSASP/UPI技术实现AP1000核电厂动态模型与电力系统连接,计算核电厂与电力系统之间的动态过程。结果表明,基于上述核电厂模型得到的仿真结果与基于核电厂专用仿真软件PCTRAN得到的仿真结果基本一致,验证了所建立AP1000核电厂模型有效性,该模型具有较高的仿真效率,可用于AP1000核电厂接入电网的稳定计算和分析;在电力系统中长期稳定分析中,应该考虑核电厂主蒸汽压力变化对汽轮机机械功率输出的影响,为AP1000核电厂接入电网的稳定分析奠定了基础。

联网风电机组风速-功率特性曲线的研究

介绍了变速恒频风力发电机的基本运行机理及其PSASP/UPI仿真模型的开发原理。采用统计学方法分析了风电场中风电机组的实测运行数据,并在此基础上重新建立了适用于联网风电机组仿真模型的风速–功率特性曲线。仿真结果表明,该曲线更接近于风电机组的实际运行情况,在变速恒频风力发电机的仿真模型中,采用上述曲线能显著提高仿真的精确性。

考虑牵引负荷模型的暂态稳定计算

利用PSASP的用户程序接口(UPI)功能,在Windows环境下,采用动态链接库交换文件数据信息,实现将一种牵引负荷模型接入电网进行暂态稳定仿真计算。对比牵引负荷模型与传统负荷模型对系统暂态稳定计算的影响,结果表明:牵引负荷模型对电压扰动的敏感度大于恒阻抗模型而小于感应电动机模型;牵引负荷模型的功角阻尼特性优于恒阻抗模型而次于感应电动机模型,且随着牵引负荷比例的提高,阻尼比增大,故障极限清除时间减小;与感应电动机模型相比,采用牵引负荷模型时的暂态稳定性更高。

可控串补自抗扰控制器

本文应用自抗扰控制理论在电力系统分析综合程序／用户程序接口（PSASP／UPI）平台上为可控串补装置设计了一种新型控制器。这种控制器能自动检测系统的模型和外扰的实时作用并予以补偿，采用当地信号实现控制，结构简单；PSASP／UPI平台应用方便、灵活，为这种控制器的设计提供了有力的工具。仿真结果表明：这种控制器不但能快速调节容抗、增加系统阻尼、改善系统稳定特性，并且有较强的适应性、鲁律性，不依赖被控系统的数学模型。

面向高风电渗透系统调频需求储能UP的开发

围绕储能系统参与高比例风电电力系统调频问题,本文基于PSASP软件,在UPI环境下实现运用储能参与高风电渗透系统调频的功能。本文首先介绍了UPI环境下用户程序UP的应用原理,再根据所建立的储能UP的数学模型,讨论了储能UP在UPI环境下的开发过程,最后根据文中所给定的储能控制策略,在WSCC-9节点系统中进行仿真,结果证明储能系统的运用可以明显降低高风电渗透系统中频率的最大偏差量,且随储能充放电功率越大、效果更好。