基于复功率分布矩阵的电力系统碳流追踪方法

随着“双碳”目标的提出,电力系统降碳转型迫在眉睫,为掌握电网运行过程中碳流动情况以及电网碳分布情况,提出了一种基于复功率分布矩阵的电力系统碳流追踪方法。首先以电力系统精准潮流结果为基础,构造电力系统复功率分布矩阵,得到有损网络中发电机组所发出的功率在各个节点的分配情况;然后根据不同的发电机组类型与长期运行数据,构建火电机组碳排放模型;最后依据该模型得到的电源侧碳排放数据和碳流与潮流的换算关系,分析负荷、支路和网损三者的碳排放分布情况并基于有功-无功耦合关系对网损的碳排放进行划分,实现电力系统碳流的准确追踪。采用该碳流追踪模型在IEEE 14,IEEE 30节点系统进行测试,测试结果表明,该模型可精准计算电力系统实时的碳排放分布情况,计算各负荷、支路及网损的碳排放,明确各支路无功功率对碳排放的影响,可为用户侧碳排放责任分摊及碳减排措施制定提供指导。

双馈风机定子侧串阻抗的阻值优化

当电网受到大扰动导致电压骤降时,双馈风机需配合硬件改造措施以实现机组的低电压穿越。针对双馈风机采用定子侧串联阻抗的低电压穿越策略中存在的阻值整定问题,首先推导了双馈风机的转子暂态电流和开路电动势表达式,再以故障期间换流器的运行限制分析其有功无功耦合特性,最后结合上述分析提出了一种基于无功最优定子侧串阻抗的阻值优化方法。通过转子暂态电流约束和转子开路电动势约束确定阻抗选取范围,以暂态期间最大无功出力为目标,优选串联的阻抗值。仿真结果表明,所提方法优选出的阻抗值不仅能够有效抑制双馈风机所受到的暂态冲击,还能保证机组在故障期间提供无功功率,为电网电压提供支撑,提升机组故障运行能力。

并网变流器小信号稳定性解析解

锁相环(phase-locked loop,PLL)是变流器并网同步的核心环节,现有技术通常采用基于同步坐标系的锁相环(synchronous reference frame-PLL,SRF-PLL)。由于SRF-PLL的引入,使得并网变流器模型复杂,稳定性分析困难,通常结合波特图等进行数值验证分析而难以获得解析解,更多关于稳定性的本质机理无法有效揭示。因此,提出一种基于代数运算的锁相(algebraic operation based PLL,AO-PLL)控制技术,同步速度更快,且在该锁相控制方式下,变流器模型阶次降低。基于此,给出系统稳定性的封闭解析解形式,并获得系统稳定性的充要条件,在此基础上,分析有功无功控制耦合对系统稳定性影响;揭示电流环比例控制器和积分控制器对系统稳定性的不同影响机理;解释利用短路比来刻画系统稳定裕度的内涵。此外,阐述所提AO-PLL和常规SRF-PLL之间的内在联系,以及稳定性结论在常规SRF-PLL控制下的适用性。最后通过算例验证前述理论分析的正确性。