含高渗透率风电的送端系统电网暂态稳定研究

对含高渗透率风电的送端电网系统暂态稳定性进行了研究。从理论上分析了变速恒频机组模型结构及其对电网暂态稳定性的影响;应用风电场短路试验的实测数据验证了仿真模型及仿真数据的准确性;仿真分析了不同运行方式、不同故障位置、火电与风电不同配比条件下对系统暂态稳定性的影响,提出了针对送端系统外送线路稳定水平的影响,风电出力的影响要小于火电机组,而针对送端电网内部火电厂出口线路的稳定水平主要取决于火电厂本身,而风电出力对其的影响还要受网架结构、运行方式等因素影响。

适应分布式孤岛多裕量运行的功率平衡调控方法

有效解决系统故障条件下分布式孤岛功率平衡调控问题,对于制定实际运行调度策略,提高电网供电可靠性具有重要的指导作用。建立了功率平衡调控模型,提出分解聚合求解算法:首先定义了功率支撑指标与孤岛划分判据,实现孤岛划分算法并得到功率划分矩阵;在此基础上,考虑多功率裕量运行的调控模型适应性,应用功率划分矩阵与控制向量进行潮流计算并得出多功率裕量下的调控曲线,依据曲线适应性评估算法,求解对应指标最优的控制向量。进而联合功率划分矩阵计算,获取调控模型的最优解空间。算例的计算结果验证了该方法的有效性。

风电场的功率波动对电网电压稳定性影响研究

由于风电场输出功率具有波动性和间歇性的特点,其并网运行必然会对电网电压稳定性造成影响。以某地区风电场为研究对象,分析了其功率波动对电网电压的影响。通过设置不同无功补偿装置人工(机械)投切电容、SVC和STAT-COM,应用PSCAD软件分析了其对改善电网电压的影响,通过对比不同情况下风电场出力从0%逐渐增至100%的各母线的电压变化曲线,得出不同补偿装置对电网电压稳定性的改善效果。

适应多节点电压稳定性的模拟评估指标

该文提出了一种基于相量测量单元(phasor measurementunit,PMU)采集动态测量数据在线评估多节点电压稳定性的方法。首先利用灵敏度和灵敏度变化率综合指标确定区域电网内薄弱节点,在薄弱节点上优化配置PMU,通过PMU获取的动态测量数据求解系统潮流方程,根据潮流方程中P-、Q-与Q-V的解耦关系,综合雅克比矩阵中JP与JQU子阵元素变化偏移量,并在此基础上定义了一种新的电压稳定判定指标。通过对沈阳地区电网电压稳定进行仿真分析,该指标能够反映电压稳定的变化趋势和变化幅度,并且有一个缓慢变化的过程,较灵敏度指标更直观,便于对电压稳定性进行控制。

特高压气体绝缘开关设备接地系统环流计算与分析

特高压系统电压等级高、容量大,壳体环流和地网环流相对很大,在稳态运行下产生相当大的环流损耗。结合我国某特高压开关站,根据电磁互感器的基本原理,提出了气体绝缘装置(gas insulated switchgear,GIS)/混合气体绝缘装置(hybrid gas insulated switchgear,HGIS)外壳仿真计算等效电路模型。采用Π型等效电路表示接地体单元,运用数值计算方法对接地系统的电气参数进行优化计算。分析表明,采用双层水平地网可以将主地网环流控制在20 A以内、次地网环流控制在700A以内,但相应的短接线电流较大。分析了壳体参数对壳体环流的影响,得出了深垂直接地极和短接线降低地网环流的效果,并提出了最佳的设计方案。最后给出了特高压接地系统各部分的环流值及相应的温升数据。

双馈风机并网仿真模型的改进研究

由于仿真计算得到的双馈风机输出特性与实测数据误差较大,提出利用风场实测数据改进现有双馈风机模型的方法,通过数据拟合对实测数据进行处理,得到风机端口输出特性的数学模型,再根据此模型改进双馈风机控制模型,仿真算例表明,改进模型能有效地反映实际运行中双馈风机输出特性,提高双馈型风电系统并网仿真的准确性。

风力发电机低电压穿越测试变流器中电流特性分析

对风力发电机变流器数学模型进行了分析,研究低电压穿越期间变流器的电流特性,在低压侧(690 V)设置电压跌落点,得到在不同跌落模式下风机变流器中流过电流的数据,分析可知,电压跌落期间,变流器中流过较大的电流,在跌落开始和结束时电流有效值可达到最大,且两相跌落时变流器中流过的电流有效值比单相和三相跌落时的大。

SF_6断路器重合闸后开断瞬态恢复电压的研究

针对高压断路器重合闸于故障状态后的开断过程,依托特高压交流输电系统,对断路器重合闸后二次开断瞬态恢复电压(TRV)进行了研究。首先对重合闸前后两次开断暂态过程进行理论分析,再根据流注理论气体临界击穿判据及不同开距下的断路器电场分布,建立合闸预击穿电弧模型,并利用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP,计算了故障后第一次开断及重合闸后二次开断TRV,同时研究了重合闸相角和故障类型及位置对TRV的影响。研究结果表明,重合闸后二次开断TRV峰值及上升陡度(RRRV)均高于第一次开断,开断难度增大;对于近区单相接地故障,重合闸相角为60°时,RRRV达到2.81 k V/μs(标准3 k V/μs);需要加以限制。

一种适用于风电并网系统的多指标加权电压稳定快速判别指标

提出了一种适用于风电并网系统电压稳定判别指标,该方法是基于多指标加权的最优幂函数均值法,将Jacobian矩阵相互条件数估计与Jacobian矩阵解耦化为对角阵后的灵敏度逆阵元素判定指标相结合,并通过自编程序求解最优幂值n1、n2。为证明该方法的有效性和准确性,选取EPRI-36节点系统和蒙东某地区含大规模风电区域电网进行了计算分析。仿真结果表明,提出的指标与常规裕度指标相比,其计算速度快、误差小,且可在负荷较轻的情况下预测风电系统电压稳定情况,为评估风电并网系统的电压稳定性提供了一种理论分析方法。

550kV GIS设备在地震行波效应下的位移、应力分析

以550 kV GIS设备整体为研究对象,采用天津波作为地震输入波形,根据地震时程分析理论,分别进行单点地震输入和考虑行波效应的多点地震输入的地震分析,并将两种情况下所得到的位移、应力结果进行比较。结果表明,当视波速为600 m/s时,整个GIS的最大位移出现在套管顶端,最大应力出现在10号支架位置;同时,多点输入下GIS结构最大位移响应值、最大应力响应值均比单点地震输入大很多。变电站的GIS设备在进行抗震分析时,不能忽略地震行波效应对整体GIS结构的影响。