多机电力系统小扰动稳定分析的解耦降阶法

提出了一种多机电力系统小扰动稳定分析的解耦降阶法。从n机系统状态方程出发推导出n个解耦单机系统的传递函数模型的解析形式;在各解耦单机系统全阶闭环传递函数的基础上,通过偶极子对消进一步得到各机组的降阶闭环传递函数;基于降阶闭环传递函数可对各机组从而对整个多机系统的小扰动稳定性进行有效的分析。算例证实了本方法的正确性。

大规模风电场集群并网的电力系统小扰动稳定分析

由于风力资源丰富的区域远离负荷中心,致使建设大规模风电基地并集群并入电网成为了必然趋势,而大规模风电集群接入后给电力系统带来了新的不确定因素。本文针对风电场集群接入后电力系统的小扰动稳定进行研究。首先,建立风电机组动态等值模型,包括风轮机、发电机、转子轴系以及变流器模型;其次,取风速作为分群依据对风电场进行聚类分群,建立风电场动态等值模型;最后,利用典型的两区域四机系统分析风电场集群接入后的小扰动稳定性。仿真结果表明,风电场接入位置和容量均会对电力系统的小扰动稳定产生不利影响。

基于点估计的电力系统小扰动稳定概率分析

针对电力系统中线路参数和负荷等存在的不确定因素,提出一种基于两点估计的电力系统小扰动稳定的概率分析方法。该方法将两点估计法和概率特征根分析技术相结合,计算出系统稳定概率、稳定指标、失稳类型及相应的参与因子等。相对于广泛使用的蒙特卡罗法,该方法能通过较少的计算准确得到所需要的统计特征量。一个两区域系统的仿真算例验证了所提出的方法的有效性。文中所提出的方法也适用于其他考虑不确定因素的电力系统分析。

电力系统大扰动下暂态电压稳定的动态特征分析

针对目前电力系统电压稳定性研究成果难以给出明确的暂态稳定判定信息的缺陷,提出一种电力系统大扰动下暂态电压稳定的动态特征分析方法。该方法首先建立反映电力系统暂态过渡过程的计及调速与励磁控制的综合数学模型,即非线性微分代数方程组(Non-linear Differential Algebraic Equations,NDAE);其次在运用隐式梯形积分法对NDAE进行逐步积分过程中动态生成Jacobian矩阵,并求解出全部特征根及左、右特征向量;最后计算出各个状态变量与之对应特征向量的相关因子,基于此给出暂态电压失稳的判据。该方法通过与时域仿真法的对比结果证明所提出系统暂态电压失稳判据的正确性,为今后从线性系统理论与数值积分结合的角度来研究电力系统暂态电压稳定性提供一个新的思路。

考虑铁路牵引负荷接入的电力系统小干扰稳定性分析

随着电气化铁路的飞速发展,电气化铁路牵引负荷已成为中国电力系统中最大的单体负荷,但其负荷特性对电力系统小干扰稳定性的影响尚不明晰。为此,首先建立电气化铁路牵引负荷等效数学模型,并基于此构建考虑牵引负荷接入的电力系统小干扰模型;其次利用特征值分析方法,分析牵引负荷机车速度、机车数量以及牵引负荷接入位置和占比对电力系统小干扰稳定性的影响;最后通过特征值根轨迹寻找同步发电机励磁参数的调节范围,并分析牵引负荷接入前、后和不同牵引负荷参数对电力系统励磁参数调节范围的影响。研究结果表明:牵引负荷接入后电力系统小干扰稳定性降低,系统励磁参数调节范围收缩,系统稳定裕度降低。

基于安全域的含风电电力系统概率小扰动稳定分析

计算了注入空间上含双馈感应发电机(DFIG)的电力系统小扰动稳定域。通过大量仿真计算发现,在工程关心的范围内,含DFIG的电力系统小扰动稳定域边界仍可以用超平面进行拟合。在此基础上,将安全域方法应用于含DFIG电力系统的概率小扰动稳定分析,代替传统方法中广泛采用的特征值分析方法。计算结果表明,考虑发电注入与负荷不确定性时,所提出的方法计算精度满足工程应用要求,并且可以有效降低概率小扰动稳定分析的计算负担。

基于小扰动稳定域的电力系统概率安全分析

电力系统在运行过程中存在大量不确定性,对系统稳定运行会产生不利影响,因此可以考虑不确定因素的概率安全分析方法较传统的确定型安全分析方法更有意义。该文在电力系统小扰动稳定域研究成果的基础上,给出了一种可有效考虑功率注入等随机因素的小扰动稳定性概率安全分析方法。借助3机9节点系统对所给方法进行了示例和验证,同时深入讨论了负荷水平变动、运行点改变以及量测延时等因素对系统小扰动稳定性概率安全指标计算结果的影响。

含异步化同步发电机电力系统小扰动功角稳定性的概率分析

通过将异步化同步发电机(asynchronized generator,ASG)实用4阶模型在工作点处线性化,导出含ASG电力系统的小扰动线性化模型。考虑负荷水平及发电机停运容量的不确定性,应用蒙特卡罗概率仿真方法分析含ASG电力系统的小扰动功角稳定性。以WECC3机9节点系统为原型,仿真分析仅有常规同步发电机、仅有ASG以及混合多机系统的小扰动功角稳定性,由此验证所提模型和方法的有效性。仿真结果表明,应用ASG并结合适当的励磁控制策略可以降低系统小扰动功角失稳概率,从而改善系统小扰动功角稳定性。

电力系统稳定器在PTA装置空压机组的仿真应用分析

为了解决大型余热发电机组受工艺生产波动影响,系统稳定性差的问题,提出了引入电力系统稳定器(PSS)作为励磁调节器的附加控制。介绍了PSS的类型与特点,并选择PSS4B作为控制模型,基于300万吨PTA项目空压机组实际参数,采用Matlab/Simulink软件模拟发电机在不同工况与扰动条件下的运行情况,仿真结果验证了PSS4B的有效性。

计及源荷不确定性的电力系统静态电压稳定极限预警方法研究

针对源荷双侧不确定性问题,对电力系统静态电压稳定极限进行预警研究。首先通过数学推导与理论分析证明快慢系统在分叉及噪声双重诱导发生临界转变的过程中,系统变量的方差系数趋势变化显著。由于存在噪声诱导失稳,电压变化趋势观测难度增大,固定阈值趋势检测方法会失效。其次,对新能源电力系统节点电压的临界转变特点和扰动情况进行分析,提出基于临界转变电压崩溃预警方法。针对噪声导致的趋势预测困难问题,基于量测数据,利用贝叶斯变点检测,对节点电压的方差进行实时监测,并根据贝叶斯变点检测得到的概率在趋势发生显著变化之初预警节点电压崩溃,并通过仿真计算验证该方法的有效性。

基于虚拟电力系统稳定器的低频振荡抑制策略

基于虚拟同步发电机(VSG)控制的新能源机组虽可增强电网惯量及频率稳定性,但可能继承与同步机类似的低频振荡问题。针对该问题,首先基于单台VSG并网的线性化模型,构建了适用于VSG的Phillips-Heffron模型,借助阻尼转矩法挖掘了VSG低频振荡的诱发机理。进一步提出一种附加于VSG无功环节的虚拟电力系统稳定器(VPSS),并给出了控制结构及基于相位补偿法的参数设计过程。研究结果表明:VSG发生低频振荡是由于系统受扰后,虚拟功角的振荡信号经过虚拟励磁调节器对VSG机电振荡回路产生了负阻尼转矩。将所提VPSS接入系统可在几乎不影响振荡频率的前提下,实现0.1~3 Hz下VSG低频振荡的有效抑制。

柬埔寨电力系统稳定性与可靠性分析及改进措施

本公司在柬埔寨的上丁、柴征和贡布地区投资建造超滤自来水厂,水厂的建设旨在提高当地居民的饮用水质量和生活水平,进一步深化了中国与柬埔寨的合作关系。然而,在项目实施过程中,经过勘察和实际运行,发现当地电网质量较差,经常出现停电现象。不仅影响了设备的正常运转,也降低了自控系统的稳定性,对项目的顺利进行造成了阻碍。通过升级电网、设备端加装UPS、稳压器、发电机等使电压保持稳定。成功地解决了电网问题,保障了设备的稳定运行和自控系统的准确性,提高了项目的效率和质量,进一步巩固了中国与柬埔寨的友好合作关系。

基于电池储能装置的电力系统稳定性分析

本文旨在探讨基于电池储能装置的电力系统稳定性分析,详细阐述了电池储能装置对发电机电磁转矩的影响和控制方法的不同对系统稳定性的影响,重点讨论了电池储能装置的数学模型和控制系统模型。并且,通过仿真分析,验证了电池储能装置对电力系统稳定性的提高。本文提供的基于电池储能装置的电力系统稳定性分析理论和实践指导,对未来电力系统的可持续发展具有一定的指导和促进作用。

电力系统中的功率稳定性分析与改进策略研究

电力系统的功率稳定性是保障电网正常运行的重要指标,随着新能源的快速发展和大规模接入,电力系统面临着新的挑战,新能源的不稳定性和波动性给系统的频率和电压稳定性带来了影响,因此,对电力系统的功率稳定性进行全面分析和改进策略的研究变得尤为重要。本文旨在通过对电力系统的动态和静态行为进行模拟和分析,评估系统的稳定性状况和探索有效地改进策略。通过有效的改进策略,我们可以提高电力系统的抗扰能力,保障电力供应的稳定性,为社会经济发展和人民生活提供可靠的电力支持。

同步发电机数学模型对电力系统小扰动稳定性分析的影响

对电力系统稳定性分析中常用的几种同步发电机数学模型进行了研究和比较,并采用电力系统分析综合程序(PSASP)对某6机系统进行了小扰动稳定分析。结果表明,采用不同的发电机数学模型时,系统的小扰动稳定性分析结果是有差异的。最后给出了一般情况下电力系统小扰动稳定分析中同步发电机数学模型的选择方法。

含大规模风电的电力系统小扰动稳定研究综述

针对风电并网对电力系统带来的小扰动稳定性问题,从对小扰动稳定性的影响和风机附加阻尼控制两方面对该领域的最新进展进行了综述。简述了小扰动稳定性的相关概念,介绍了风电机组的类型和模式。将目前的研究方法归纳为两类:基于确定性方法和概率分析方法,并分析指出了不同类型的风电机组对小扰动稳定性的影响及存在的问题。综合讨论了风机附加阻尼控制器提高系统阻尼的方法,提出了该领域需进一步开展的工作。

考虑时滞影响的电力系统小扰动稳定域

探讨了时滞环节对电力系统小扰动稳定域的影响。首先推导了微分一代数方程在考虑时滞影响时的小扰动稳定分析方法;进一步给出一种基于双层优化的追踪算法,用于求解含时滞环节的电力系统小扰动稳定域的边界;最后,利用该算法和2个典型系统,深入探讨了时滞环节对小扰动稳定域边界及构成性质的影响。

基于随机矩阵理论的电力系统暂态稳定性分析

电网暂态分析是保证电网稳定运行的重要手段。随着电网广域测量系统(wide-area management system,WAMS)的发展,电网形成了具有时空特性的高维海量运行数据。传统的电网暂态分析采用物理模型,用严格的数学公式关联维度之间数据,这种模型不能充分利用海量电网运行数据,造成资源浪费。从数据驱动的角度,首先分析WAMS数据的应用情况,考虑电网运行数据特点建立数据模型。然后利用随机矩阵理论(random matrix theory,RMT)建立平均谱半径(mean spectral radius,MSR)评价指标,从整体上分析不同扰动对电网的影响。在整体分析电网运行状态的基础上,结合随机矩阵理论和时间序列分析(time series analysis,TES)建立量化评价指标,实现对扰动的影响程度分析和影响范围评估。最后,利用IEEE39系统验证提出方法的可行性和正确性。

时滞环节对电力系统小扰动稳定性的影响

简单回顾了含时滞环节的微分动力系统小扰动稳定性的研究方法;利用一单机-无穷大系统研究了时滞常数τ对系统小扰动稳定性的影响,研究发现时滞常数较大时,可能会完全改变电力系统小扰动稳定性的性态,如导致系统特征值出现较大偏差、改变其主导频率甚至主导特征值等。文中的研究工作,对于在电力系统稳定性分析和进行控制设备设计时合理考虑时滞环节影响具有一定的帮助。

原子稀疏分解算法在电力系统扰动信号分析中的应用

针对目前电力系统扰动信号分析中的一些不足,提出了一种基于原子分解的扰动信号分析方法。该方法根据电力系统信号特点,采用衰减正弦量模型构建原子库。以原子稀疏分解的基本理论为指导,应用匹配追踪算法进行迭代求解,得到相关原子参量。将所述方法应用于电力系统扰动信号分析中,能够自适应地从过完备原子库中建立信号的稀疏解析表示,克服了固定基信号分解模式的缺陷。典型算例仿真结果证明了算法的有效性和优越性。