PSCAD软件在港口电力负荷计算中的应用

港口总电力负荷计算通常采用需要系数法。码头装卸设备装机容量在港口总装机容量中占比较大,装卸设备需要系数选取将直接影响港口总电力负荷值,而需要系数的取值多数依靠经验,暂无明确的评价标准。针对常规负荷计算方法的不足,提出一种基于实时仿真的负荷计算方法,利用PSCAD电力系统仿真软件,根据装卸设备的技术参数,仿真港口设备实时的负荷波形,进而准确计算出港口设备总电力负荷。仿真结果表明,该方法可进一步提高负荷计算的准确性。

基于正余弦分量检测的高压直流换相失败预防方法

分析了高压直流(HVCD)换相失败的机理及发生换相失败的原因,介绍了三?广直流输电工程换相失败预测控制模块,针对其中u0检测在交流电压过零时故障启动慢和abc-αβ坐标变换在三相故障时不能有效地预防换相失败的问题,提出了一种基于sin-cos分量检测的改进方法,并利用PSCAD/EMTDC软件建立了双馈入直流系统模型,该方法将单相交流电压分解为两个以基波频率旋转的分量,可快速地判断交流系统故障,一旦检测到故障,立即减小触发角,从而增加换相裕度,避免换相失败的发生。仿真结果表明:该方法能够在单相接地故障和三相故障时有效地减少多馈入直流系统发生换相失败的几率。

基于PSCAD/EMTDC的三相光伏并网发电系统仿真研究

PSCAD/EMTDC电力系统电磁暂态仿真软件标准库中无光伏阵列电力元件,而电力元件的开发又极其复杂,这成为工程人员利用该软件研究分析光伏发电系统特性的瓶颈。根据光伏阵列的数学模型,利用PSCAD/EMTDC仿真软件开发了用户定义的光伏阵列控制元件,并通过其输出的电流信号来驱动一恒流源元件,以此来模拟实际的光伏阵列装置。还开发了最大功率追踪控制元件,并搭建了一个三相光伏并网发电系统。通过所建的系统仿真模型,分析了光强变化对系统所传输功率的影响,并验证了所开发控制元件的正确性以及对工程仿真分析的可用性。

基于数控电感的PWM整流器网侧电流改善研究

基于PSCAD软件建立了的仿真模型,提出了利用数控电感替代传统的电感线圈,使得电感值在线可调。仿真结果表明,合理地选择数控电感参数范围和调整增量后,既可以较好地实现电流过零点的快速跟踪,又可以达到抑制电流峰值点时谐波电流的目的。该方法在改善电能质量方面具有一定的实用价值。

微电网运行控制与仿真

微电网作为智能电网的重要组成部分,其控制问题是实际运行中需要解决的关键问题之一。介绍和分析分布式电源的3种控制方式:P-Q控制、V/f控制和Droop(下垂)控制,并使用PSCAD/EMTDC仿真软件对微电网并网和孤岛运行进行仿真,分析并网运行、孤岛运行和过渡过程电压、频率和功率的变化。研究结果表明,所采用的控制策略是切实可行的,微电网在并网运行和孤岛运行时都具有良好的运行特性。

基于PSASP短路计算的区域电网等值方法

使用PSCAD/EMTDC软件对大型区域电网的局部线路和附近区域进行电磁暂态分析,需要将区域电网分为内部网络和外部网络2部分,对外部网络进行等值简化。传统的网络等值方法需要建立被等值系统的节点导纳矩阵,通过高斯消元法化简网络,计算工作量巨大。为此提出了基于PSASP短路计算的区域电网等值方法。通过全部边界节点的同时短路获得注入电流源参数。然后采用边界节点逐一短路,获得与边界节点数目相同的节点电压方程组,联立求解出节点导纳矩阵。新方法直接求解边界节点对应参数,计算量小。含特高压线路的大型区域电网仿真分析表明,PSASP原网络和PSCAD/EMTDC等值网络的短路电流基本一致,验证了等值方法正确性。最后分析比较了新方法与传统的静态等值方法,探讨了新方法的适用范围。

PSCAD/EMTDC调用MATLAB的方法研究

分析了电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC和数据处理软件MATLAB的优缺点与两者互联的原理,详细阐述了PSCAD/EMTDC调用MATLAB的技术实现,在PSCAD软件里搭建了调用接口模型并编写M文件,通过仿真研究,其结果表明调用方法的有效性和正确性。

基于PSCAD/EMTDC的双馈感应风电机组变桨距控制仿真分析

提出一种简化的风力机变桨距控制模型,通过发电机转速和风力机输出功率的反馈信号分别调节桨距角,控制发电机的转速恒定和风力机输出功率平稳.采用PSCAD/EMTDC仿真软件建立该变桨距控制模型,对整个风力发电系统(包括双馈电机和并网装置等)进行仿真,验证该风力机变桨距控制方法的可行性.

电力系统仿真软件综述

随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高,电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加,因此在电力系统的生产和研究中仿真软件的应用越来越广泛。重点分析了BPA、EMTP、PSCAD/EMTDC、NETOMAC和PSASP等几种主要的电力系统仿真分析软件的结构、功能特点和应用情况,综合比较了它们的优势,并简要介绍了MATLAB、PSPICE、PSS/E、ETMSP、SYMPOW和EDSA等仿真软件,最后展望了电力系统仿真软件的未来发展方向。

基于PSCAD/EMTDC仿真的电涌保护器暂态分析

电子信息系统的雷害问题正日益严重。本文首先针对电子信息系统的电源线路,设计了用于雷电电涌防护的电涌保护器电路,再从保护器中核心器件气体放电管的实测动作特性出发,建立了其仿真模型。以该模型为基础,采用PSCAD/EMTDC软件对所设计保护器电路的雷电暂态响应进行了仿真分析。为验证仿真的有效性,还进行了相应的雷电冲击试验以获得保护器的瞬态响应,将仿真结果与试验结果进行了比较,证明了仿真模型的有效性。

基于EEMD的电缆故障测距方法仿真研究

正确辨识和检测故障行波信号是实现电缆故障行波定位的关键。为了解决传统EMD方法频带混叠问题,提出了一种基于集合经验模态分解(EEMD)的电缆双端行波测距方法,通过EEMD提取双端故障行波线模分量的固有模态函数,利用基于瞬时频率突变和模极大值的奇异性检测原理进行行波波头的准确标定,实现故障点定位。利用PSCAD/EMTDC(电力系统CAD/电力系统仿真分析软件)软件搭建基于频变特性电缆线路的10 kV配网模型。大量的仿真结果验证了该方法可行,测距精度高。

双馈风力发电机组的动态模型仿真

为满足在电网发生故障时风电机组需保持与电网连接并向系统不间断供电的要求,提出了双馈风力发电机的动态模型、变流器模型、变流器保护及电网模型,以研究双馈风力发电机的暂态特性.以1.5 MW SUT-1500双馈风力发电机为原型,由一个无穷大电源等效电网模型,变流器模型采用定子磁链的定向电流矢量控制方法,利用PSCAD软件对双馈电机的暂态特性进行仿真.仿真结果表明,矢量控制能够实现双馈电机的有功、无功解耦,并可改善系统的低压穿越能力.

电网黑启动中发电机自励磁仿真研究

介绍同步发电机产生自励磁现象的基本原理,利用MATLAB/SIMULINK和PSCAD/EMTDC 2种软件对黑启动方案进行自励磁仿真计算,经比较可知,计算结果与仿真结果一致,同时采用工程判据计算500 kV输电线路不发生自励磁的最大长度,认为此类黑启动方案均可忽略自励磁问题。

一种基于PSCAD/EMTDC的同塔四回输电线路三相不平衡最优相序筛选方法

同塔双回输电线路采用逆相序排列方式可以很好地解决三相电流不平衡的问题,而同塔四回输电线路的三相不平衡问题要复杂得多,不能简单地采用逆相序排列方式。为此,首先分析了同塔四回输电线路三相不平衡产生的原因,然后利用PSCAD/EMTDC软件对同塔四回输电线路不同的相序排列方式进行了仿真研究;搭建了基于Multiple-Run模块的同塔四回输电线路最优相序筛选模型,给出了相应的程序流程图,通过该模型可以计算不同目标函数下的最优相序。最后以广东揭阳电网某220 kV和500 kV同塔四回输电线路三相电流不平衡问题为例,利用提出的模型和方法,推荐了最优相序改造方案;该方案已被采纳实施,取得了较好的效果。

500kV东莞变电站±200MVA静止同步补偿器的控制功能试验对比研究

为了验证静止同步补偿器(STATCOM)对电网电压的有效支撑作用,针对500kV东莞变电站±200MVA STATCOM工程项目,通过PSCAD软件仿真和现场试验对STATCOM装置的定电压控制、恒无功控制、与站内原有固定补偿器的协调控制这3项主要控制功能进行了功能试验对比研究。研究表明,STATCOM实际输出的无功电流能快速跟踪控制目标电流的变化,且PSCAD仿真与现场试验结果一致。因此证明了PSCAD模型贴近实际装置,且STATCOM的控制功能设计合理,能够对系统无功变化作出快速响应,能有效实现电压支撑作用,提高电网的输电能力,保证电网的安全稳定运行。

基于PSCAD的经消弧线圈接地系统仿真分析

在PSCAD软件中建立中性点经消弧线圈接地系统的仿真模型,利用两段电缆之间设置单相接地故障模拟电缆绝缘损伤造成的单相接地故障,通过对中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统分别进行仿真,比较接地点故障电流和故障线路的负荷端电压、电流波形。通过仿真验证了消弧线圈对减小接地点故障电流所起的明显作用,降低了接地电流带来电弧的幅值,避免了不必要的自动跳闸,提高了供电的可靠性,为煤矿的安全生产带来保证。

基于PSCAD电力机车建模与谐波分析

牵引系统电力机车是电力系统谐波的重要产生来源,准确分析机车多工况下的谐波特征有利于实施有效的谐波治理措施。论文以最小二乘法拟合牵引电机空载特性为基础,利用PSCAD建立了SS4型机车实时动态仿真模型。以陕西省某牵引系统为例进行了PSCAD软件建模仿真计算,不同工况下的谐波计算结果符合牵引网实际谐波机理特征,且典型工况下的现场实测分析结果亦与论文仿真计算结果一致。大量的分析结果表明所建立的机车模型的有效性和正确性,能够离线建模准确计算牵引系统的不同工况下的谐波特征,为现场谐波治理提供了有益的参考依据。

基于PSCAD软件的光伏电池工程仿真模型研究

为满足在不同光照和温度条件下光伏电池的特性要求,依据光伏电池的4参数数学模型,对电池的参数进行了修正。在此基础上,在PSCAD软件中建立了封装成固有模块的光伏电池工程用仿真模型。该模型利用光伏电池在标准测试条件下得出的4个参数,考虑光照和温度的变化,模拟出光伏电池在实际工况下的输出特性。在工程仿真模型的基础上,进一步建立了光伏电池在阴影遮挡下的仿真模型,并以不同程度遮挡方式进行了带负荷仿真验证。结果表明,有无阴影遮挡的仿真模型都能够很好地模拟光伏电池的输出特性。该模型具有较好的实用性和简便性,能满足工程仿真与分析的需求。

双PWM全功率变流器机侧控制策略研究

双脉宽调制(PWM)全功率变流器机侧的开关频率低,其电流谐波含量高,且同步电机反电动势中产生了大量谐波.为了降低发电机的铜铁损耗,降低系统成本,弱化网侧滤波器设计的难度,抑制机侧谐波具有重要意义.传统比例积分(PI)调节器难以抑制直驱永磁同步发电系统机侧谐波,针对这一现象,提出将PI与准比例谐振(PR)调节器联合,形成新型的调节器,并在转子定向的旋转坐标系下对定子电流特定次谐波进行了抑制.运用PSCAD/EMTDC软件进行了仿真验证,结果表明:采用经典PI控制时,机侧电流谐波含量为17.28%;采用新型调节器时,机侧电流谐波含量为5.86%.同时,通过分析实验结果验证了该机侧控制策略的可行性,可有效地抑制机侧谐波.

一起35kV不接地系统单相弧光接地事故分析

某220 kV变电站的35 kV不接地系统中,因单相接地故障引起的弧光接地过电压,导致滤波支路过流保护动作及多处设备损坏。阐述了事故的发生过程,分析了事故电压波形并找出现场故障原因。基于PSCAD/EMTDC软件建立了包含弧光接地故障的现场仿真模型,分析了间歇性弧光接地引起的过电压过程,仿真结果验证了该事故是由于间歇性弧光接地引起系统故障的分析,并提出了相应解决方案。