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关键词： 机电暂态   交替迭代   电压波动   稳定特性   分频风电  

摘要： 对含分频风电的电力系统机电暂态计算方法以及暂态特性进行了分析。首先,建立了交交变频器的准稳态模型,该模型反映了暂态过程中变频器两侧的电压、功率关系。其次,提出了含分频风电的电力系统暂态稳定算法。该算法将交交变频器准稳态模型与低频、工频两侧的网络方程相连得到系统网络代数方程。同时,利用交替迭代法对系统微分—代数方程组进行求解。最后,对含分频风电的电力系统的暂态稳定特性进行了分析。分析结果表明,由于低频侧电抗仅为工频系统1/3左右,故障时低频风力发电机转速响应的阻尼高于同距离的工频系统。同时,当低频侧故障时交交变频器对工频侧发电机的振荡具有明显的抑制作用。

关键词： 暂态稳定性   含风电电力系统暂态能量函数   可控串联补偿   控制策略   风速扰动   稳定判据  

摘要： 随着风电在电网中的渗透比例越来越高,大容量风电场直接接入高压输电网将对我国电网带来越来越大的影响。大容量的风电直接接入电网,将使得原有系统的功率分布以及整个系统的动态特性发生改变。并且由于风电机组与同步发电机组有着不同的稳态与暂态性能,因此风电接入后电力系统的稳定性会发生变化,对电力系统传统的暂态稳定方法提出了新的要求。 在各种暂态稳定在线分析方法中,暂态能量函数方法以其能够定量计算系统稳定程度,适合于灵敏度分析等优点得到较多关注。有鉴于此,本文围绕含有风电的电力系统暂态能量函数数学模型、暂态稳定定量分析方法以及在风速扰动下暂态稳定分析等前沿科学技术问题展开深入研究,主要研究成果如下： 1)以经典模型下的电力系统暂态能量函数为基础,建立了含风电电力系统的暂态能量函数数学模型,由此可以定量计算出网络中每条支路上的暂态势能及分布在风力发电机当中的暂态能量。基于该模型研究了接入风电后系统的暂态能量在网络中的分布特性,动能和势能之间的转换关系,以及网络暂态能量的分布同系统稳定性之间的关系,为含风电电力系统暂态稳定分析奠定了基础。 2)基于本文提出的含风电电力系统能量函数数学模型,研究了风电机组接入电力系统的功角特性,进而对风电机组接入后的电力系统功角稳定性进行了理论分析。据此分析了在风速突然变化时的系统暂态能量分布特性,提出了含风电电力系统稳定运行的必要条件,并建立了风速扰动时电力系统的稳定性判据。 3)基于含风电电力系统暂态能量函数,提出了在含风电电力系统的输电网络上串联可控串联补偿装置(TSCS)的控制策略。该控制策略充分利用了TCSC的可连续调节的特性,仅需所装设支路的就地信号,不需要任何其他遥测信息量,为解决基于能量函数控制策略的离散性与控制设备的可连续调节的矛盾提供切实可行的新方法。最后将预测技术应用于控制策路的有效实施。 4)将本文所建立的能量函数模型应用于我国东北某实际含风电电力系统中,对该系统在故障时的暂态稳定性进行分析计算。对仅依赖于支路信息稳定性指标进行了相应的修正,使之能够适应含风电电力系统在不同扰动下稳定性的定量计算。并采用对实际电网装设TCSC装置,使用本文所提的控制策略对装置进行控制,以提高实际系统的稳定性。

关键词： Voltage regulators  

摘要： The paper describes an optimal parameter selection method of automatic voltage regulator (AVR) for a large power plant in order to improve power system stability. The AVR is generally used to control the output voltage of the generator by regulating the excited voltage in a generator rotor. In order to improve transient stability in power system, the paper proposes the method to select optimal parameters of the AVR based on exact power system modeling. The performances of the proposed method are carried out by time-domain simulation by applying fault to a power system. © 2015 SERSC.

关键词： 风力发电   暂态安全   风险评估   蒙特卡洛并行算法   扩展等面积准则  

摘要： 在电力系统大力提倡节能减排的今天,伴随着风力发电技术越来越成熟,风电并网大势所趋。然而,由于风能的随机性和间歇性,所以不得不考虑风电并网对于电力系统所带来的风险,尤其是系统的暂态安全问题更是不容忽视。因此,本文就含风电场电力系统的暂态安全风险问题进行了研究。对于电力系统进行风险评估,是要综合考虑系统故障的概率和故障的影响两方面因素。基于风险评估的定义,本文首先研究了含风电场电力系统运行状态的概率模型,并根据蒙特卡洛模拟的方法对系统的运行状态进行抽样。出于提高抽样效率以及充分利用计算资源的目的,本文采用了蒙特卡洛并行算法对系统运行状态进行抽样,并且以含风电场的IEEE-14节点系统的暂态稳定计算为例,验证了使用蒙特卡洛并行算法进行状态抽样可以提高了抽样的效率,减少模拟时间。为了衡量风险评估中的系统故障的影响,本文利用扩展等面积准则理论(EEAC法),通过将风电场对系统的影响转化为系统运行参数的方式,给出了含风电场电力系统暂态能量裕度的计算方法,拓展了EEAC法的应用范围,并且在含风电场的IEEE-39节点系统的平台上,将修正的EEAC法与时域仿真法在相同故障状态下扫描得到的故障临界切除时间进行对比,验证了文中提出的修正的EEAC法的有效性。本文以含风电场电力系统在运行状态下的暂态能量裕度作为衡量系统暂态稳定水平的指标,并且结合系统运行状态的抽样过程,建立了包括风险指标计算和风险分级的含风电场电力系统暂态安全平均风险指标的评估体系。采用含风电场的IEEE-39节点系统为算例,根据风险评估定义,利用蒙特卡洛并行算法对系统运行状态进行抽样并结合修正后的EEAC法求取系统暂态稳定裕度进行了仿真分析,算例着重分析了并网风电场的容量、并网点以及风电场类型对于电力系统暂态安全风险的影响,并通过对风险指标分级,确定了系统暂态安全水平,为系统运行工作提供了重要参考,仿真所得到的结果是符合实际而且令人满意的。

关键词： 电力系统   暂态稳定   影响因素   分析方法  

摘要： 伴随电力系统的快速发展，互联电力网络也越来越大，同时暂态稳定性问题越来越严重。一旦电力系统丧失稳定就通常会导致较长时间、较大范围内出现停电现象而给人们的生产生活带来不便和严重的损失，甚至伤害，导致系统瓦解。因此，暂态稳定是电力系统事故发生的重要因素。由此可以看出，对电力系统在暂态稳定进行分析和探究具有非常重要的价值，有利于促进电力系统运行稳定性和安全性的提升。

关键词： SGEAC法   电力系统   暂态稳定分析   紧急控制  

摘要： 随着国家各项基础设施建设的日益完善,对能源的需求量也日益增加,其中,电能已经成为现代社会发展进程中最为重要的基本能源之一,给我们的生活带来了诸多的便利。基于此,国家电力系统安全稳定运行是老百姓维系正常生活的重要前提。在现实生活中,电力系统的运转优劣直接影响着社会当中各个环节的运行秩序。为了防止电力系统出现异常状况,给居民用电带来影响,有关部门对电力系统的暂态稳定、紧急控制等领域进行探究。本文就基于SGEAC法的电力系统进行暂态稳定分析,并提出合理的控制策略,以期为实践提供有益的借鉴。

关键词： 电力系统   暂态   稳定性   控制时间   控制地点   控制量   切机  

摘要： 研究投入紧急控制后阻止系统失稳的有效性和经济性,为控制方案的制定、实施提供依据。总结了影响紧急控制有效性和经济性的3个要素:控制施加时间、控制量的大小和控制地点选择。以切机控制为例进行分析,结果表明:在超前失稳侧切机控制投入时间越早,控制效果越好;因闭环控制切机量无法一次精确计算,可以一次略微过量控制保障有效性或多次控制兼顾经济性;超前失稳侧切机的地点不同,阻止失稳的效果不同,需要寻找有效、经济的控制地点。

关键词： 船舶电力系统   暂态稳定性   电压   电流   时域仿真  

摘要： 船舶电力系统一般分为发电、配电、输电、用电4个部分。通过研究各部分的运行机理后在MATLAB软件的Simulink环境下,利用模块化的方法,建立了柴油机及其调速系统、发电机励磁系统以及功率负载的仿真模型,进而搭建起船舶电力系统的仿真模型。通过对船舶电站暂态稳定性的特点进行分析,对船舶电力系统的正常运行以及发生的故障的情况进行了仿真并得到仿真结果。结果反映了船舶电站在正常和故障2种状况运行时电网上各部分以及发电机组的电压、电流运行情况,比较准确地反映实际运行中暂态稳定的过程。

关键词： 独立电力系统   暂态电压稳定   稳定裕度   二阶逼近  

摘要： 为了研究型船舶独立电力系统的电压稳定问题,将基于稳定域边界二次逼近的暂态电压分析方法应用到新型船舶独立电力系统的暂态电压稳定分析。通过建立系统暂态分析的数学模型,利用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(CUEP),采用基于稳定域二次逼近的稳定判据,进行系统暂态电压稳定分析。同时,考虑不同故障位置对于求解CUEP过程中电动机和直流系统控制器状态量计算的影响。通过简化的新型独立电力系统模型对上述方法进行验证。研究结果表明:该分析方法能够获得暂态电压稳定裕度指标,准确判断该独立电力系统的暂态电压稳定状态。

关键词： 电池储能   静态稳定   暂态稳定   PSS   E自定义  

摘要： 建立了包含电池储能装置特性以及储能装置控制器的动态模型，该模型考虑了电池的充放电特性，采用有功无功解耦控制，利用PSS／E用户自定义模块设计了有功功率辅助控制系统。在单机无穷大系统和New England1O机39节点系统中仿真验证了自定义模型的正确性和储能装置提高电力系统暂态稳定性的有效性。