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。

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。

风电系统的空气动力PSS/E自定义模型

为了研究风速为扰动源时风电系统的电网动态特性,借助PSS/E自定义功能建立了风电系统的空气动力学模型,及3种不同类型的风速模型。将这些自定义模型应用于基于双馈异步风力发电机(DFIG)的变速恒频(VSCF)风力发电机系统,验证了这些模型的有效性和正确性。这些模型的建立克服了现有PSS/E软件只有线性空气动力模型和缺少风速模型的弱点,有利于研究风力发电对电力系统运行及稳定的影响。

基于FORTRAN编程的PSS/E用户自定义励磁系统建模

本文基于PSS/E电力系统仿真软件,采用Fortran语言对电力系统励磁系统进行了自定义建模。首先介绍了PSS/E用户自定义建模的基本原理及主要难点,其次对励磁系统中常见环节进行等价变换以方便选取状态变量;然后利用Fortran自定义了SEXS型和Vco Type 16型励磁系统;最后在WSCC 9节点测试系统上进行仿真验证,仿真结果验证了本文自定义模型的可行性和合理性。

PSS/E用户自定义功能在励磁系统建模中的应用研究

采用精确模型模拟电力系统设备动态行为是获得可信仿真结果的前提。虽然电力系统仿真软件提供了标准模型库,但随着电力技术的进步和新型控制装置的投入,原有的模型库无法完全满足数字仿真的需要,因此有必要开发仿真软件的用户自定义模型。本文介绍了PSS/E用户自定义建模原理,归纳了自定义建模详细流程,并结合实际项目,建立了福建水口电厂发电机组励磁系统的自定义模型,采用PSS/E的模型检测功能进行校核,结果表明该模型的正确性和实用性。本文研究的PSS/E自定义建模方法同样适用于电力系统其他设备的自定义建模。

PSS/E中双端直流系统自定义建模与仿真

对PSS/E下常规双端直流系统的自定义建模展开了深入研究。首先,从深入研究了PSS/E自定义建模原理;然后,对直流自定义建模的方法,对建模中的关键问题,即换流器在机电暂态下的建模即改进,控制的建模,进行了深入分析;最后,以CIGRE直流输电标准测试系统为例搭建了自定义模型,并与PSCAD/EMTDC环境下的模型进行了仿真结果对比,验证了所建自定义直流模型的正确性和PSS/E自定义功能的实用性。

基于PSS/EBKDY模块的短路电流周期分量计算方法分析

介绍了一种基于电网仿真软件PSS/E BKDY模块的短路电流周期分量计算方法,分别用PSS/E和BPA机电暂态仿真软件对计算结果进行了校核.仿真结果显示,基于PSS/E BKDY模块的短路电流算法有较好的精确度,但该算法的缺点是不够保守,这将影响其在工程短路电流计算上的应用.

PSS/E自定义功能在电力系统暂态分析中的应用

PSS/E拥有较为完备的元件模型库,在实际中,研究它的自定义功能、掌握相关自定义技术具有重要意义。在分析PSS/E自定义功能在电力系统暂态分析中的应用基础上,以IEEE2型调速器模型为例,探讨了PSS/E自定义的过程。为说明自定义功能的通用性,建立了PSASP模型库中的调压器模型,并在单机系统和三机九节点系统中验证了所建模型的正确性。

基于PSS/E的柔性直流输电系统自定义建模

基于PSS/E的自定义环境对柔性直流输电系统的机电暂态建模展开了详细的研究。首先,深入研究了PSS/E自定义建模机理,从建模对象的视角分析,提出了具有普适性的标准化建模方法;其次,对柔性直流输电的机电暂态模型展开建模对象分析;然后,着重讨论了换流器与交流电网接口的建模以及交直流混合步长模拟等建模涉及到的关键性问题;最后,与PSCAD/EMTDC下的电磁暂态模型进行对比仿真测试,仿真结果验证了自定义模型的正确性和自定义功能的可靠性。基于PSS/E的柔性直流输电自定义模型可良好地再现控制特性,满足进一步深入仿真研究的需要,所提出的标准化建模方法可为其他复杂元件在PSS/E下的自定义建模提供指导依据。

PSS/E的自定义建模及其仿真研究

深入研究了PSS/E的自定义功能。详细介绍了PSS/E自定义的环境要求、格式要求、调用要求、基于等效电流注入的用户自定义建模的原理。分析了在PSS/E中利用协调调用模式来实现该类模型的方法和步骤。以静止无功补偿器(SVC)的自定义建模为例进行了建模研究,并在自定义SVC模型中通过引入辅助信号以改善其性能。仿真结果充分表明了PSS/E自定义建模的可行性与可扩展性,也验证了所建SVC模型的有效性,为其他电力系统复杂设备在PSS/E中的自定义建模提供指导。

基于PSS/E的调速器自定义模型设计

为解决多种电力系统分析软件不能与PSS/E交互使用的问题,本文利用PSS/E软件开发电力系统元件的自定义模型。首先,选取BPA软件中的一种带PID控制器的电子液压型调速器模型作为参考,并据此建立基于PSS/E的调速器自定义模型。然后,利用单机无穷大系统,在BPA和PSS/E中分别作仿真分析,以检验调速器自定义模型的性能。仿真曲线和误差量化分析表明调速器自定义模型能够正常工作且与源模型的性能非常接近,利用PSS/E的模型自定义功能可以实现电力系统其他仿真软件与PSS/E的交互使用。

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。

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。

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。

基于PSSE软件的风电场场级调压调频控制器建模

随着大规模风电直流外送发展,电网对风电场提出调压调频控制需求。大型电力系统机电暂态仿真软件均不包含风电场场级控制器模型。在PSSE软件环境下,利用用户自定义模型搭建了场级控制器机电暂态模型,并调用TYPE4A型通用风机模型仿真模拟了控制功能,结果验证了模型及建模方法的有效性。

基于PSS/E的MMC-UPFC机电暂态仿真方法

为满足工程规划设计的需要,分析了基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)的等效电路,提出一种基于PSS/E的机电暂态仿真方法。采用该方法进行潮流计算时,将UPFC用功率注入等效,利用交替迭代法进行求解。在动态仿真中,将UPFC等效为电流源模型,并考虑直流系统、控制器和调制等环节的作用。将该方法集成于PSS/E中,分别对小系统和实际系统进行仿真。结果表明,所提方法能够实现含UPFC电力系统的潮流计算,可模拟UPFC的动态特性,适用于对实际系统的仿真研究。

PSS/E中风电机组的低电压穿越模拟方法

为了更加精确地研究接入电网的大型风电场与主网之间的相互影响,在PSS/E风电机组模型中低电压穿越的模拟已经成为不可或缺的环节。由于PSS/E中风电机组模型不包含低电压穿越模块,需要通过用户自定义的方法实现:用户输入风电机组机端电压启动值作为低电压穿越模块的启动标识,并输入其他几个低电压穿越曲线的形状定义参数,然后通过记录仿真时间决定风电机组是否在超出低电压穿越曲线时被切除。进而具体介绍了PSS/E中双馈变速感应风电机组和笼型定速感应风电机组的模型,并以此为基础进行实际算例仿真,通过在典型临界电压点施加不同持续时间的故障,验证了PSS/E中风电机组低电压穿越模拟方法的有效性,具有一定的工程意义。

PSS/E环境下的第二代风机模型解析与低电压穿越功能优化增强

PSS/E作为广泛应用且功能强大的电力系统专业仿真分析软件,在模型仿真研究中具有巨大优势。但PSS/E的暂态模型在对风电机组的低电压穿越描述中存在缺陷,致使PSS/E环境下的风电建模仿真无法进行有效深入的并网研究,对于电网规划建设及运行控制各个环节,均降低了实际参考指导意义。通过全面解析PSS/E第2代风机模型的构建机理,阐述其在风机低电压工况描述上的优势与不足,并应用PSS/E强大的暂态模型自定义功能对其低穿特性进行功能补充优化。该工作填补了基于PSS/E第2代风机模型进行功能扩展上的研究空白,丰富了PSS/E暂态模型库,赋予该软件平台进行大规模可再生能源并网发电暂态分析的核心功能。结合风机实际电压跌落故障下的输出特性,通过仿真对比验证了该模块的准确性与实用性。

基于PSD-BPA与PSSE的电力系统集成仿真平台

针对电网规模不断增大以及结构的日益复杂、电力电子设备的大量应用、电力市场交易变革的不断深入给电力系统仿真计算带来的挑战,研究开发了一种基于PSD-BPA与PSSE两种仿真工具的电力系统集成仿真平台。该集成仿真平台主要包含数据管理和集成仿真两部分,建立了一体化数据共享为目标的集成仿真系统结构和功能结构,描绘了平台工作流、实现方案和功能特点;通过PSSE用户自定义接口实现了电力系统常规设备动态模型转换和通用化建模,形成集成仿真平台统一的系统仿真模型,实现了集成仿真。结合集成仿真平台维护的某区域电网统一模型数据,发挥两种软件各自在数据基础和自定义模型方面的优势,验证了集成仿真平台针对新型设备自定义建模仿真的可用性和灵活性。

基于PSS/E的统一潮流控制器动态建模及仿真

文中阐述了PSS/E的用户自定义建模原理,归纳了自定义建模的详细流程。基于等效节点电流注入模型在PSS/E中对统一潮流控制器(UPFC)进行了机电暂态建模,并通过仿真算例进行了验证,仿真结果表明该UPFC仿真模型具有良好的线路潮流和节点电压调节能力,在三相短路故障后能有效减少系统的功率损失,并使得系统快速恢复至稳定运行状态。通过工作,实现了PSS/E中基于UPFC的电网潮流优化、电压控制及稳定运行的动态仿真。