基于PSS/E的电力系统电压稳定性分析

提出了应用PSS/E潮流和动态仿真模块分析电力系统电压稳定的方法。利用PSS/E中的潮流计算模块,能有效判断系统电压是否稳定,并求出系统电压稳定裕度及影响电压稳定的弱节点、弱支路和弱区域;利用PSS/E软件的状态空间仿真模块和扩展时段仿真模块,可对电力系统进行动态仿真,找出影响系统电压稳定的关键因素。最后以一大型电网为例,分析计算说明该软件在电力系统电压稳定性方面的应用情况。

PSS/E励磁系统的自定义建模

PSASP和中国版BPA是我国电力工业界应用广泛的电力系统仿真分析软件,PSS/E则在北美应用较广。不同仿真软件间的模型库有差别,分析比较了PSASP、BPA和PSS/E励磁系统模型的差异。在PSS/E上通过用户自定义功能建立了国内常用的PSASP1、7、12型励磁系统。阐述了PSS/E常规动态仿真和扩展动态仿真2种方式的用户自定义建模的方法和步骤。通过单机无穷大系统和我国某实际系统的PSASP、BPA和PSS/E动态仿真比较,证明了所建自定义励磁模型的正确性。

BPA与PSS/E的暂稳态模型比较和数据转换

为实现将BPA数据格式转化为PSS/E数据格式,在对BPA和PSS/E两种仿真软件暂稳态数学模型分析比较的基础上,编写相应的数据转换接口程序。分别用3机9节点算例和某交直流互联系统的等值系统进行仿真计算,以测试数据转换的正确性。同时对用两个软件计算得出的交流系统和交直流互联系统的潮流计算结果以及纯交流系统的暂态稳定计算结果进行比较,显示两个软件的计算结果比较接近,并对产生差异的原因进行了解释。

基于PSS/E的华东电网低频振荡分析方法

基于仿真软件PSS/E提出了一种分析华东电网低频振荡特性的方法,结合PSS/E的特征值分析法和Prony分析法,在发电机采用经典模型的条件下通过特征值分析计算系统振荡模式的频率、振型和参与因子,而在发电机采用详细模型并考虑励磁系统详细模型的条件下通过Prony分析法计算系统振荡模式的阻尼。对4机两区域系统和新英格兰10机39节点系统的特征值分析表明,振荡模式的频率、振型和参与因子并不随发电机采用模型的不同而有很大变化。因此,文中提出的方法可以方便地适用于实际大规模电力系统的低频振荡分析。对华东电网的低频振荡特性进行分析,得到了该电网区域间振荡模式的频率、阻尼、振型及参与因子。

基于PSS/E潮流API接口的动态过程仿真系统

电力系统仿真分析软件PSS/E提供了丰富的API接口,为应用程序的二次开发提供了便利。基于PSS/E的Fortran API接口设计实现了以PSS/E潮流计算为核心的动态过程仿真系统。通过对API接口的二次开发和封装,建立潮流计算接口层,实现对PSS/E潮流计算的控制。建立了用户自定义调速器模型,将频率和调速器仿真结果通过接口层与PSS/E潮流进行交互,实现系统的动态响应过程仿真。通过潮流计算前的不平衡功率动态预分配技术,使扰动过程中联络线功率分配更加真实合理。通过9节点算例和华北实际电网模型对仿真系统进行验证,仿真结果表明,利用PSS/E的API接口进行二次开发能够满足大型应用程序对准确性和实时性的要求。

BPA与PSASP及PSS/E机电暂态仿真的负荷模型比较

对PSASP程序、BPA程序(中国)和PSS/E程序(美国)在机电暂态仿真中所采用的负荷模型进行了分析比较。基于IEEE9节点算例系统的计算显示,这三种程序采用的静态负荷模型和感应电动机模型得到的暂态稳定性结果具有较好的一致性,三个程序对相同类型的负荷模拟基本上是一致的。

基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算

基于人机界面的PSS/E单步潮流计算存在模型维护工作量大和扩展性较差的问题。提出了一种基于CIM/E全模型的扩展PSS/E潮流计算方法。以网络层次模型库为中间层,将CIM/E模型解析到中间层数据库并生成实时同步的PSS/E计算库,实现电网全物理模型的自动建模。基于API接口二次开发和封装,建立接口层,通过外部程序对PSS/E进行流程控制,实现潮流计算的自动周期运行。以层次库为输入输出接口,接收处理外部应用的设备操作指令,实现设备操作的自动交互。基于层次库实时拓扑分析,对PSS/E全模型仿真中的拓扑问题进行修正,保证了拓扑分析的正确性。使用华东电网实际电网模型进行实际应用,仿真结果证明了该方法的正确性和实用性。

利用PSS/E实现电力系统低频减载控制仿真

随着电力科学的不断进步、电力技术的不断提高以及新的设备和装置的投入使用,虽然PSS/E软件提供了许多标准及非标准模型,但是仍然无法满足系统仿真的需要,因此有必要对PSS/E进行自定义模型的研究。阐述了PSS/E软件中自定义模型的应用,深入分析了自适应低频减载的基本原理。在PSS/E软件上应用FLECS语言建立了具有自适应低频减载功能的自定义模型。并通过IEEE3机测试系统,仿真实现了一种自适应低频减载方案,并与传统减载方案进行了分析比较。结果表明新的减载模型定义准确,自适应方案与传统方案相比具有减载准确、迅速、频率恢复较快等优点。

PSS/E中多端直流系统自定义建模研究

对PSS/E下多端直流系统的自定义建模展开深入研究。从机理层面研究PSS/E多端直流自定义建模方法;介绍多端直流系统各组成部分的自定义建模重点与实施步骤,明确多端直流自定义建模的数据要求和流程控制;以BPA中DN双端直流模型为参考,在PSS/E自定义环境下搭建并联型三端直流模型,并与PSCAD/EMTDC环境下的并联型三端模型进行仿真结果对比,验证了所建自定义多端直流模型的正确性。

PSS/E中的风电机组通用模型概述

风电场的早期规划需要合适的风电机组模型来模拟电网故障对风电场和电力系统的影响。详细介绍了PSS/E32版中WT1、WT2、WT3和WT4这4种风电机组的通用模型。其中WT1模型用来模拟直接与电网连接的传统感应电机,WT2模型用来模拟转子电阻可调的绕线式感应电机,WT3模型用来模拟双馈感应电机,WT4模型用来模拟通过换流器与电网相连的风力发电机。根据美国西部电力协调委员会(Western Electricity Coordinating Council,WECC)提供的典型测试系统,对4种类型风电机组模型在电网故障下的响应特性进行了仿真,验证了上述模型的有效性和使用的方便性。

基于PSS/E风电场静止无功补偿器仿真建模

风电场静止无功补偿器(SVC)仿真建模对研究大规模风电场接入地区系统电压稳定具有重要意义。为此,介绍PSS/E仿真软件自带SVC标准模型,并归纳总结SVC控制器自定义建模流程与方法。结合冀北某实际风电场,建立典型风电场SVC控制器恒电压和恒无功控制方式下的自定义模型。仿真结果与现场实测的比对表明,该自定义模型正确、实用,且同样适用于电力系统其他柔性输电设备的自定义建模。

PSS/E——一种先进的电力系统分析仿真软件

介绍了PSS/E-29的基本功能及高级功能,与国内BPA程序比较,2种软件的原始数据均基于文本格式 的填卡式输入,但前者基于自由书写格式,原始数据输入工作量大为减轻,且其动态模型库更为全面,更适应电力 系统新技术的发展。仿真一算例系统的结果表明它提供的模型可靠,结果可信。

基于PSS/E的宁夏电网静态电压稳定研究

宁夏电网是西北电网的重要组成部分,在西北电网中属于受端。受负荷的迅猛增长的影响,宁夏电网的电压稳定问题日益突出。根据宁夏电网2006年度运行方式,对系统的静态电压稳定性进行分析。借助于PSS/E潮流分析程序,计算了宁夏电网正常运行方式和预想事故下的有功裕度指标和灵敏度指标,并排序比较指出宁夏电网的薄弱节点、薄弱区域和预想事故下系统电压稳定的削弱程度。分析所得结论将对电网安全运行和调度具有一定的指导作用。

基于PSS/E的统一潮流控制器仿真建模

在电力系统分析软件中建立统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的相关模型有利于对UPFC控制能力进行分析,从而提高系统运行的稳定性。为此,首先对UPFC的动态数学模型进行分析;其次提出UPFC的解耦控制策略;然后介绍了电力系统仿真软件(power system simulator/engineering,PSS/E)自带的UPFC潮流计算模型;并利用PSS/E提供的用户自定义建模功能,联合调用CONEC子程序和CONET子程序,解决了对相关微分方程和注入电流的计算;最终建立起可用于仿真分析的UPFC动态模型。IEEE标准算例仿真和分析结果证明了所建模型的合理性和可用性。

PSS/E的直流模型及与BPA直流系统响应特性的比较

阐述了直流系统换相失败和功率恢复特性,并在PSS/E中建立用于电力系统机电暂态过程仿真的直流输电准稳态模型,模拟交流系统故障后直流系统的响应特性。分别用PSS/E和BPA程序对广东电网某年规划方式数据进行了仿真计算,以500 kV北郊—罗洞线路N-1故障为例,分析PSS/E与BPA中直流系统换相失败及后续功率恢复特性的不同。计算结果表明,对于远方系统故障,两个程序的计算结果比较接近,而PSS/E在模拟近处交流系统故障后直流系统的响应特性方面更符合实际情况。

电力系统BPA与PSS/E潮流数据转换研究

中国电力科学研究院引进开发的BPA仿真程序及德国西门子公司开发的PSS/E电力仿真程序,在电力系统数字仿真中得到了广泛应用。PSS/E仿真程序以其强大的仿真计算功能得到国内许多研究机构青睐,完成BPA程序到PSS/E程序数据的转换具有实际工程意义。本文采用Fortran语言编写转换程序,并以IEEE300节点纯交流输电系统、IEEE四机两区域交直流并联模型以及南网2013丰大系统模型作为实际仿真算例。仿真结果表明,本文提出的转换思路能有效完成BPA到PSS/E潮流数据的转换。

考虑动态负荷改进PSS/E BKDY模块的短路电流衰减计算

随着用电需求的增长和电网网架的日益增强,有必要考虑动态负荷对短路电流的贡献,以便更符合实际地评估断路器的开断能力、动稳定等。利用PSS/E的IPLAN语言编程,调用PSS/E API子程序和PSS/E API批命令进行一系列计算,灵活设置PSS/E数据卡片,改进了PSS/E BKDY模块使其可以考虑动态负荷进行短路电流计算。分别用上述改进模块和PSS/E暂态稳定模块,考虑动态负荷对我国某大都市电网进行了短路电流周期分量衰减计算,两者的计算结果非常接近。表明改进模块可以考虑动态负荷用来计算短路电流周期分量。

基于PSS／E Wind大型风电场并入输电网的动态特性研究

以PSS/E和风机软件包为平台,建立了基于滑差可调绕线式异步风电机组的恒速恒频风电场模型,并以CIGREB4-39风电场并网系统标准模型为例,研究了不同种风速扰动下的风电场动态特性,分析了对于不同容量、不同并网点风电场在不同种故障点扰动下保持稳定运行的能力。研究表明,扰动风速增量过大时,风电场振荡加剧;在一定容量范围内,大容量风电场表现出更强的抗扰动能力;同步发电机的调节作用对近区风电场稳定运行有明显改善的效果。

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。

电力系统仿真软件PSS/E的直流系统模型及其仿真研究

简要介绍了电力系统仿真软件(PSS/E)动态仿真的基本原理。PSS/E 中的直流模型可以分为两类:一类考虑直流线路电感暂态过程和高频控制器动态特性,另一类不考虑以上动态特性。文章分析了这些直流模型的有效性和适用性,并通过准稳态直流动态模型 CDC4 进行了仿真研究,仿真结果表明 PSS/E 直流模型能够满足大规模交/直流系统仿真的要求。