PSD-BPA程序电网在线模型自动转换技术研究

为了优化电网在线模型转换效果,减小模型转换误差,提高电网仿真分析的精度,开展了PSD-BPA程序电网在线模型自动转换技术研究。首先,设计PSD-BPA自动转换程序架构,为后续研究奠定良好基础。其次,对电网在线模型传输线转换进行设计,使数据卡能按照一定的格式实时记录电网交流传输线参数,并根据电网线路传播时延,转换传输线模型。在此基础上,基于电网负荷的静态特性,自动转换电网负荷,结合传输线转换结果,实现电网在线模型自动转换的目标。实验分析结果表明,应用该技术后,模型自动转换后节点电压相对误差较小,最大不超过0.5%。

PSD-BPA潮流计算数据卡的自动批量生成和修改

在建立电网规划方式、年度和月度运行方式数据时,需要在PSD-BPA软件的潮流数据文本中增加和修改大量的数据卡,手工进行修改比较繁琐。对此,文中采用Excel表格管理新规划的设备参数和全网的负荷数据,并开发程序从Excel表格中读取数据,生成潮流计算用的参数和符合各运行方式数据要求的PSD-BPA母线名,从而进一步实现了在潮流数据文本文件中自动批量生成和修改计算用数据卡,减轻了数据维护的工作量。在广东电网三年规划方式计算及年度、月度运行方式计算中,该功能使用效果良好,明显提高了工作效率。

统一潮流控制器在电力系统中的PSD-BPA和MATLAB联合建模与仿真方法

在电力系统分析软件(PSD-BPA)可以方便的进行大电网潮流计算,但其中统一潮流控制器(UPFC)的仿真模型并不完善,无法实现有功功率和无功功率解耦控制。而MATLAB/Simulink能够进行UPFC的精确建模,但是建立大电网模型非常复杂。因此,本文提出了一种利用MATLAB和PSD-BPA两种仿真软件进行电力系统联合建模和仿真的方法,最终在MATLAB仿真环境中实现了UPFC在局部电网中的建模和仿真。本文从PSD-BPA大电网潮流计算仿真中提取局部电网的相关参数,将其导入到MATLAB/Simulink仿真环境中,建立电力系统的局部仿真模型,进行局部电力系统潮流计算仿真,并将MATLAB/Simulink的仿真结果和PSD-BPA中整个系统网络潮流进行比较,从而验证MATLAB/Simulink中电网模型的正确性,并在该模型中加入UPFC模型完成所需的仿真目标。最终,本文以北京地区华能电厂三期工程华能-垡头双回线路接入UPFC装置为例,进行了实际应用研究。

水轮机微机调速器PSD-BPA模型及应用

为给电力系统暂态稳定分析提供适用于水轮机微机调速器的PSD-BPA模型,依照水轮机微机调速器的典型结构,选用4.15版PSD-BPA暂态稳定程序提供的调节系统模型4(GM卡)和电液伺服系统模型(GA卡)分别代表其2个组成部分——微机调节器和机械液压系统,给出了2个模型中参数的意义及其获取方法,并利用某水轮机微机调速器参数进行了仿真,不同幅值频率阶跃扰动下的调速器响应均与实际一致,表明所构成的水轮机微机调速器模型环节考虑周全,参数与实际相应且易于获取,能够准确仿真电力系统暂态过程中实际调速器的工作。

PSD-BPA与PSS/E暂态稳定数学模型比较

对中国电力科学研究院引进并再开发的PSD-BPA程序与Siemens PTI公司开发的PSS/E程序的暂态稳定数学模型进行了分析比较。通过对一个3机9节点交流系统算例和南方电网交直流系统算例的仿真计算,比较了两个程序的潮流和暂态稳定计算结果。分析和计算表明,两个程序的计算结果比较接近。

PSD-BPA暂态程序内水轮机模型的缺陷及改进

为提高电力系统暂态稳定分析的可靠性,针对PSD-BPA暂态稳定程序中水轮机模型(TW卡)的输出无法吻合实测结果的问题,将该模型按照水轮机的传递系数结构图展开,经过比较分析,指出该水轮机模型中等于1的水轮机力矩对导叶开度的传递系数是其仿真结果偏离实际的原因所在,提出采用实测的水轮机力矩对导叶开度的传递函数代替该传递系数构成改进的水轮机模型,该模型仿真结果与实测结果吻合,仿真精度较TW卡显著提升,能够为电力系统暂态稳定分析提供更加贴近实际的机组仿真响应。

PSD-BPA至PSCAD电网模型自动转换技术研究

为进一步提高电网电磁暂态建模的效率和准确性,开发了机电暂态仿真软件PSD-BPA至电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC电网模型自动转换程序。通过研究PSD-BPA和PSCAD/EMTDC电网模型(主要包含传输线、发电机、负荷和变压器模型)数据结构和参数特征,确立模型对应参数转换关系,并据此开发自动转换程序。以某省电网为例进行模型转换和仿真计算,经对比分析,转换后线路有功功率和无功功率相对误差均不超过1%,节点电压相对误差不超过0.1%,验证了该转换程序的准确性和可靠性。

基于PSD-BPA软件分析的风电场无功补偿仿真计算

结合风电场无功补偿装置配置原则,通过A风电场一期工程实例,基于PSD-BPA软件,对A风电场一期工程进行无功补偿配置容量计算和仿真,得出该风电场在功率因数为0.98的前提下无功补偿的最佳方案,即配置容性无功功率0 Mvar、感性无功功率6 Mvar。

基于PSD-BPA的电网运行方式数据自动整合与调整方法

为了提高电网运行方式制定及潮流分析的时效性与准确性,以快速形成用于调度计划校核或实际运行状态评估的运行方式潮流数据为目的,提出了一种多源数据自动整合和潮流自动调整方法。首先,以电网运行方式为基础,将电网的调度计划或实际运行数据与电网模型数据整合,形成完整的PSD-BPA格式的运行方式。然后根据数据整合后有功及无功功率不平衡量及其在电网中的分布情况,逐区域调整分区功率,形成满足功率平衡的运行方式。最后通过计算系统的最弱传输路径,调整运行方式潮流收敛性,形成最终满足分析要求的运行方式,为调度计划校核或实际运行状态评估提供初值。云南电网的实际应用结果表明了该方法的有效性和实用性。

风电机组无功动态响应性能评价

风电场无功对电网有较大的影响,目前相关标准对风电场动态无功响应时间、持续时间提出了要求,却未对风机的无功动态响应性能提出要求,因此,提出风机无功功率响应时间、响应能力和支撑能力指标,实现对风电机组无功动态响应性能的定量评价。利用PSD-BPA仿真及实际风电场电压、无功运行监测数据对风机无功功率支撑能力指标的有效性进行验证。该指标值与风机暂态电压稳定极限值正相关,风机电压跌落深度越小,风机发出无功持续时间越长,该值越大,说明风机无功支撑能力越强。

基于PSD-BPA的阻尼比灵敏度计算及其应用

设计并建立了一个基于数值微分和商业电力系统软件相结合的智能计算平台,实现相关振荡模式阻尼比对运行参数灵敏度的自动化和批量化计算。在此基础上,提出了保持联络线功率不变的前提下对机组出力进行调整,有效提高相关阻尼比的方法。通过三华电网的应用算例,验证了灵敏度计算平台的可行性和提高阻尼比方法的有效性。

基于PSD-BPA批处理计算方法的电力系统关键设备故障短路电流累积效应计算

目前实际生产中尚缺乏有关电力系统关键设备(变压器、断路器等)短路电流累积效应的计算方法。针对此现状,提出了一种基于PSD-BPA程序包的批处理计算方法。该方法依据实际故障发生时间、故障类型及系统运行方式,批量计算系统的故障短路电流累积效应。该计算模型已应用于江苏电网。最后,提出了在电力系统应用的图形化显示设想。根据各设备历史故障电流累积效应来排序,提供设备状况预警和设备检修优先策略,将有助于改善电网安全稳定运行状况。

基于PSD-BPA与PSSE的电力系统集成仿真平台

针对电网规模不断增大以及结构的日益复杂、电力电子设备的大量应用、电力市场交易变革的不断深入给电力系统仿真计算带来的挑战,研究开发了一种基于PSD-BPA与PSSE两种仿真工具的电力系统集成仿真平台。该集成仿真平台主要包含数据管理和集成仿真两部分,建立了一体化数据共享为目标的集成仿真系统结构和功能结构,描绘了平台工作流、实现方案和功能特点;通过PSSE用户自定义接口实现了电力系统常规设备动态模型转换和通用化建模,形成集成仿真平台统一的系统仿真模型,实现了集成仿真。结合集成仿真平台维护的某区域电网统一模型数据,发挥两种软件各自在数据基础和自定义模型方面的优势,验证了集成仿真平台针对新型设备自定义建模仿真的可用性和灵活性。

基于PSD-BPA的县级电网无功优化分析

文章主要介绍了利用PSD-BPA潮流计算软件进行县级电网潮流计算的方法、步骤及进行县级电网潮流计算结果优化调整的一些具体措施;并以横县电网为例,介绍了县级电网无功优化结果对县级电网规划建设的重要作用。除此之外,文章还简单的介绍了进行县级电网潮流计算的方法、步骤和进行县级电网规划建设的原则、方法和步骤,以期能为有关部门进行县级电网的无功优化和规划建设提供一定的参考。

PSD-BPA稳定数据接口管理软件设计

为了将在线负荷建模平台所得负荷模型参数快捷、准确地应用于PSD-BPA暂态稳定仿真计算,应用Visual Studio 2005编程软件,开发了PSD-BPA稳定数据接口管理软件。本软件的主要功能是在已有PSD-BPA稳定数据文件的基础上,根据需求实时修正该仿真网络内相应的母线节点的负荷模型参数,解决了具有时变和分散特性的负荷模型参数的实时PSD-BPA仿真应用问题。

PSD-BPA在电力系统分析课程教学中的应用

电力系统分析课程概念抽象,难以将实际操作与演示应用于课堂教学,学生学习积极性不高.针对存在的问题,将电力系统仿真软件PSD-BPA应用在教学中,搭建IEEE 3机9节点电力系统仿真模型,对课程中潮流计算与暂态稳定分析两大知识模块进行具体操作.实践证明,利用PSD-BPA辅助教学能够提高学生的学习积极性,对学生分析与解决问题能力的提高有一定的积极作用.

基于PSD-BPA模型的水电机组一次调频理论积分电量算法研究

一次调频理论积分电量按照频率—时间关系曲线计算存在缺陷,造成水电机组一次调频被考核率较高。借助PSD-BPA电力系统分析软件所提供的模型和实测参数,通过建模仿真计算,模拟水电机组一次调频动态响应过程,按照模拟功率—时间关系曲线计算理论积分电量,并与实际一次调频动态响应过程和实际积分电量进行对比分析,验证了此算法更合理,与实际动态过程更相符,可有效提高积分电量考核的准确性。

基于PSD-BPA的计算数据管理软件开发

目前,社会用电需求持续增加,电网每年都有许多项目投产,相应的规划计算数据量不断增大,对于电网规划部门而言,需要及时更新计算数据,用于日常仿真分析。PSD-BPA由中国电科院引进二次开发,可以进行暂态稳定计算、电网潮流计算、短路计算等多种仿真计算,广泛应用于电力规划、设计等部门。BPA所使用计算的数据采用数据卡输入的方式,形式烦琐且难以管理。为此,开发了基于PSD-BPA的计算数据管理软件,使BPA的数据维护和管理更加高效、直观,全面提高了电网规划工作的效率。

基于 PSD-BPA 的电网潮流计算分析智能辅助软件设计与实现

自 2021 年 1 月份~ 6 月份,两万吨编组列车分解的情况较多,严重影响了公司的运输组织效率和列车运行安全。根据对近期故障的梳理,故障主要表现为机车无线重联设备的 OCE 设备和 LTE 网络闪红,文章通过现场调研、相关设备的问题交流和诚邀外部专家交流的方式,分析近期频繁故障点 EM350 模块和 SIM 卡的具体故障原因,分析发现机车 LTE 网络通信中断是造成近期两万吨列车分解的主要原因,因此对此类问题进行专项研究。

计及负荷频率特性的风水电系统频率特性分析

随着新能源占比的升高,在水电资源丰富的云南电网中,依赖传统机组一次调频已不能满足云南异步联网系统频率稳定性的要求。针对大型水电水锤效应引起的功率反调问题,提出了一种计及负荷频率特性的风储联合调频控制策略。首先建立了传统电源(水轮机)、双馈风机、储能系统、综合负荷的频域模型传递函数;然后采用直流潮流法简化电网,得到了负荷扰动下风储节点频率响应解析式。在电力系统仿真程序PSD-BPA中搭建含风储、水机、负荷的四机系统。通过对解析式的理论分析和四机系统的仿真验证,分析了静态负荷模型比例、频率特征参数以及储能占比等因素对系统频率的影响。结果表明,计及负荷频率特性的风储联合调频能有效减小系统频率偏差。