应用模糊自适应控制算法的单片机实时电力系统监控

当前,电力系统日益复杂,对其进行实时监控与控制的重要性愈发凸显。为了改善电网运行的可靠性与经济性,本文提出了一种以单片机为核心的实时电力系统监控系统。在此基础上,提出了一种基于单片机的模糊自适应控制算法,使系统能够在较短时间内对电网的运行参数进行在线调节与优化。该系统通过对实时数据的采集,实现了对系统状态细微变化的识别,并对其进行相应控制,以实现对电网整体性能的优化。

电力系统实时仿真技术分析

阐述了电力系统实时仿真技术的应用情况和发展前景。对实时数字仿真系统采用的各种硬件平台进行了分析和比较。结合实际工程项目对实时仿真测试技术的应用情况进行了详细介绍,并阐述了数模混合实时仿真系统的原理、结构和应用情况。提出了先进的集成混合实时仿真系统的架构。该系统对扩大实时仿真系统的规模具有重要意义。

电力系统实时动态监测系统数据传输规约检测

针对电力系统实时动态检测系统中使用的2个数据传输规约——Q/GDW 131—2006《电力系统实时动态监测系统技术规范》(以下简称"V2版规约")和GB/T26865.2—2011《电力系统实时动态监测系统第2部分:数据传输协议》(以下简称"V3版规约"),比较了两者的差异,阐述了V3版规约的改进之处以及发布的目的和意义。为考察相量测量单元和相量数据集中器实现V3版规约的程度,设计了规约检测的结构、流程和内容,并开发软件实现规约检测。

适用于电力系统惯性秒级追踪的高效在线算法

电力系统惯性高效连续追踪本质上涉及两个环节,1)低计算代价辨识数据匹配度最高的模型;2)限时提高惯性时间常数提取值与实际值契合率。因此,采用何种算法实现上述两个环节,直接决定了惯性评估与追踪的效果。针对环节1,采用递归思想大幅降低模型辨识耗时和空间占用;针对环节2,采用基于最大似然估计的贝叶斯网络提高每一时步惯性时间常数提取值与实际值契合率;同时,在算法设计上采用多线程并行计算,极大降低计算耗时。IEEE 39节点系统仿真验证结果表明,所提方法估计的惯性时间常数相对误差均小于5%;耗时较已有方法降低97%;单次模型更新所需通信量仅为16字节,较已有方法大大降低通信成本。

数模—动模混合仿真系统的接口建模与稳定性分析

为满足现代电力系统实时仿真的发展需求,数模-动模混合仿真系统结合实时数字仿真和物理动态模拟仿真的优点,成为现代电力系统研究的重要仿真方法。接口系统是混合仿真系统设计中的核心与难点。为了深入分析混合仿真系统的稳定性,对接口系统各个组成环节进行建模得到系统开环传递函数,分别根据劳斯判据和奈奎斯特判据研究开环传递函数中不同参数对系统稳定性的影响。理论推导表明接口系统中滤波器截止频率、接口延时和阻抗模拟比对系统的稳定性影响较大,并通过所搭建的混合仿真系统进行实验,实验结果表明不同参数对系统的稳定性影响与理论推导一致。

适用于实时数字仿真的开关脉冲触发补偿算法

定步长仿真算法只能在整仿真步长时刻改变开关状态,这将导致开关动作延时并造成电压电流波形出现非特征谐波。提出了一种适用于实时数字仿真的开关脉冲触发补偿算法,该算法通过在开关动作时在开关两端节点间并联一个补偿电流源,解决了定步长仿真中开关动作时刻与仿真步长不一致的问题。最后,将开关脉冲触发补偿算法应用于单相半波可控整流电路、可控串补(thyristor controlled seriescompensator,TCSC)和静止同步补偿器(static synchronouscompensator,STATCOM)的仿真结果表明,算法是有效、可行的,提高了电力系统全数字实时仿真装置(advanceddigital power system simulator,ADPSS)对电力电子电路模拟的准确性。

简易母差装置的RTDS数模试验方案设计

设计了基于RTDS的简易母线保护装置数模试验的方案。首先简述了实时数字模拟试验系统应用于继电保护装置及二次设备检测工作的现状,分析了使用RTDS开展简易母线差保护数模试验的必要性。详细介绍了一种应用RTDS对简易母差装置进行测试的试验方案,包括仿真系统试验模型、模拟平台硬件接线以及数模试验测试项目的设计。最后根据该方案进行了简易母差装置数模试验,并将试验中出现的主要问题进行了分析,试验结果表明,应用此方案可以对简易母差装置进行较为全面的考察。

基于ADPSS的锦苏特高压直流对江苏电网运行特性影响研究

为了深入研究锦苏特高压直流接入后江苏电网的运行特性,交流系统故障或者双极闭锁等故障对江苏电网造成的影响,基于2013年江苏电网预计夏高负荷,在电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)平台上搭建了锦苏特高压直流输电系统的电磁暂态模型和江苏电网其余部分的机电模型。通过机电—电磁混合典型故障仿真研究了锦苏直流接入对江苏电网稳定性的影响,分析了锦苏直流接入对江苏电网静态稳定电压极限的影响,研究了双极闭锁再启动的过程。结果表明,该模型能准确反映锦苏直流输电系统的实际运行特性;锦苏直流的接入提高了苏南地区和关键线路的静态电压稳定极限;通过采取适当措施,直流双极闭锁和交流系统典型故障下江苏电网能够维持稳定运行;双极闭锁后江苏电网能够顺利启动。

基于ADPSS的锦苏特高压直流接入的江苏电网机电—电磁混合建模与仿真

为了精确地分析锦苏特高压直流接入后江苏电网,特别是直流换流站附近苏南电网的运行情况,在2013年江苏电网预计夏高负荷的基础上,基于电力系统全数字实时仿真平台(ADPSS)搭建了锦苏特高压直流系统的电磁暂态模型和江苏电网其余部分的机电模型。利用搭建的机电—电磁混合模型进行了特高压直流接入的江苏电网稳态仿真验证。在双极闭锁情况下对比了采用纯机电模型和机电—电磁混合模型的暂态仿真结果。仿真结果表明:机电—电磁混合模型能够有效地反映锦苏特高压直流输电系统的电磁暂态特性,适合于研究直流系统中十分复杂快速的暂态过程。混合仿真模型为研究锦苏直流接入对江苏电网受端系统稳定性的影响奠定了基础。

黑起动过程中燃气联合循环机组自起动方案设计及仿真

设计了滨海燃气电厂的自起动方案并进行了RTDS仿真验证。首先结合天津滨海燃气-蒸汽联合循环机组结构特点和厂用电接线方式,选择柴油发电机作为快速自起动的机组,然后通过持续1h运行状态下输出功率校验、柴油机首次加载能力校验及最大电动机起动时母线电压水平校验确定了柴油机组的型式、容量与配套设备,最后使用RTDS对滨海黑起动系统进行了建模,通过仿真验证了本文设计方案的正确性。仿真方法可以为黑起动的方案制定和现场试验提供参考。

西北电网数字仿真实验室的建设

为提升电网仿真计算能力,解决大型风电并网、大容量直流多点外送、柔性交流输电技术应用及超大规模同步电网稳定等重大技术问题,西北电网公司于2009年建成"多类电源送端电网数字仿真实验室"。介绍了实验室的配置、功能、主要性能指标以及基于该实验室的若干重大仿真试验研究工作。最后展望了实验室的发展前景。

高压直流输电机电电磁-数模双混合仿真平台

针对高压直流HVDC输电控制保护性能适应性测试和交直流电网交互作用分析难题,本文采用机电-电磁双混合仿真方法研制了HVDC混合仿真平台,主要包括电力系统数字实时仿真装置ADPSS、信号接口装置、HVDC控制保护系统和运行监控系统4部分。ADPSS对交流电网和HVDC一次系统进行实时仿真模拟,通过信号接口装置与HVDC控制保护系统进行实时信号交互,实现一、二次系统的闭环仿真。以龙泉-政平工程为例,将仿真结果与现场录波结果相比较,验证了混合仿真的正确性和有效性。

含SVC型双馈风电机对配电网保护仿真

在风力发电配电网继电保护的设计中,研究装设静止无功补偿器(SVC)后双馈风电机组(DFIG)对配电网原有保护问题,利用RTDS搭建了含SVC型DFIG实时暂态模型。仿真分析了配电网不同短路点故障时,含SVC型DFIG对配电网暂态电流特性的影响。结果表明:在电网侧故障后,SVC将增强DFIG对系统暂态电流的助增(或分流)作用,进一步增大(或减小)配电网原有保护的范围及灵敏度。

RTDS的用户自定义建模方法及其应用

基于电力系统实时数字仿真系统RTDS提供的自定义建模环境CBuilder,本文提出了电力系统元件的自定义模型设计方法,开发了C语言描述的算法、可视化的图形外观、组件化的功能的自定义元件模型,通过编译和封装,生成与RTDS自带模型相同执行效率的动态链接库。本文以IEEE型EXST1静止励磁系统为例建立起自定义模型,并通过搭建特定的电网场景对自定义元件和RTDS自带的模型分别进行闭环测试,测试结果表明系统在初始化过程、机端电压参考值阶跃过程、系统在大扰动情况等条件下两者外特性基本一致,验证了本文方法的正确性。

贵州电网数字仿真实验室建设研究

为了解决大电网稳定控制、机网协调、新能源并网以及新设备应用等技术问题,根据电力系统仿真技术的发展情况,贵州电网引进国际先进的电力系统全数字实时仿真装置ADPSS,建立了数字仿真实验室,既填补贵州电网机电-电磁暂态混合仿真技术的空白,又进一步提升装置设备检测试验的能力水平。简单介绍了实验室的配置、功能及近期开展的研究工作,并展望了未来的应用需求。

Automatic Voltage Regulator Test of Three Gorges Right Bank Hydropower Station

Based on real-time digital simulations(RTDS),a laboratory environment similar to the real-time operation situation of the Three Gorges Hydropower Station is established.Then,the causes for the power fluctuation of the second generator by errors in the rotor rotating speed calculation are found,and the tuning method of the speed related parameters are given.The damping and reverse tuning characteristics of power system stabilizers(PSSs)in the digital automatic voltage regulator(AVR)are compared and investigated in the frequency range of 0.18-1.1 Hz.The efficiency of the proposed tuning method for ensuring power system stability is verified by RTDS.Finally,field tests show the validity of the laboratory test results.

论RTDS行波线路模型用于输电线路故障测距

在介绍输电线路全球卫星定位系统(GPS)行波故障定位原理以及RTDS并行处理和实时输出等特点的基础上,详细分析了电力系统实时数字仿真器(RTDS)行波线路模型的算法。通过用RTDS仿真一个小型的500 kV环网,并在其线路上设置各种特征故障的方式,来测试输电线路行波故障定位装置的性能并用高速采样分析纪录仪对测试中的波形纪录和误差进行分析。模拟试验表明:用RTDS对此故障定位装置进行试验是一种较好方法。

主网扰动对机场供电系统电能质量影响的定量分析及应对措施

随着电网的发展,供电可靠性不断提高,电能质量成为机场供电系统正常供电的重要影响因素。归纳总结了主网的扰动及其对机场供电系统的危害。通过对已有仿真软件适用性的比较,提出基于电力系统全数字实时仿真装置(数据兼容性好、性价比高)的主网扰动产生影响定量分析方法,并提出采用静止无功补偿器进行电压动态调节的应对措施,为已有机场供电系统的运行与控制、未来机场供电系统的规划与设计提供有力的分析手段,对保证机场供电系统的安全稳定运行具有积极意义。