特高压交直流系统的稳定控制仿真研究

随着电力系统的发展,纯机电暂态仿真和电磁暂态仿真在分析大规模特高压交直流混合电网时已呈现明显不足.为了准确地分析特高压交直流输电系统的动态特性,基于电力系统全数字实时仿真平台(ADPSS)搭建了特高压交直流输电系统的机电—电磁暂态混合仿真模型,并对整流侧和逆变侧交流母线故障进行了仿真分析.结果表明,所设计的仿真模型可以有效地掌握直流系统内部器件的详细动态过程,并且为特高压交直流系统的稳定控制提供技术支持和理论指导.     

1 000 kV晋南荆线工频暂态过电压研究

研究了该输电线路在空载长线电容效应、甩负荷及不对称故障三种工况下将高抗分别装设在线路首端或末端以及同时在首末两端时对工频电压升高的影响,讨论了并联电抗器补偿度不同时对工频过电压的限制效果,并运用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行了仿真计算.仿真结果表明,工频电压升高的最大值大多数出现在线路中部,高抗安装在线路末端时抑制工频电压升高的效果比安装在首端或两端时要好,而且并联电抗器的补偿度越高限压效果越明显.     

特高压直流系统逆变侧交流母线短路对换相失败的影响

换相失败是高压直流输电逆变系统最常见的故障之一,在换相失败机理的理论分析基础上,采用PSCAD/EMTDC仿真软件,建立了对应的±800 kV双 12脉动特高压直流输电仿真系统.模拟了逆变侧交流母线在三相短路、单相接地短路时的特高压直流系统电磁暂态过程,分析了故障时交直流侧电压、触发延迟角、关断角等因素的变化对换相失败的具体影响.     

基于功率圆的特高压线路输电能力分析

基于精确分析特高压线路输电能力的系统模型,结合特高压输电系统运行时的热极限、功角极限和电压约束,给出了用功率圆分析有功功率、无功功率与给定输电系统参数三者之间关系的方法.对于给定的特高压输电系统,功率圆不仅能方便地量化其运行区域,且能快速确定其输电能力的限制因素.对晋东南-南阳-荆门特高压交流实验示范工程进行了仿真,结果验证了方法的有效性.     

基于动态相量模型的交直流系统混合仿真

为了解决高压直流输电(HVDC)系统传统仿真模型的精度问题,提出了一种新的混合模型仿真算法来进行交直流系统的暂态稳定分析,分析中对HVDC采用动态相量模型,对交流系统采用传统机电暂态模型.通过混合仿真研究了HVDC动态相量模型与交流系统之间的接口迭代算法.算例结果表明,HVDC动态相量模型比电磁暂态模型具有更高的精度,且提出的接口算法能有效地应用于交直流系统的暂态稳定分析.     

基于PSAT的特高压交直流系统稳定性研究

分析在特高压交直流系统中由于混合系统间的互相影响从而会产生的主要问题;运用基于MATLAB的电力系统分析工具箱PSAT仿真软件,建立简单的3机9节点的特高压交直流系统模型,对其遭受大扰动情况时进行时域仿真,分析系统在大扰动下出现的电压稳定以及功角稳定问题;对交直流混合系统与纯交流系统的时域仿真分析与比较,分析混合系统稳定性的不同之处.     

UPFC动态特性及其对并联线路影响的仿真研究

文章在考虑电容器动态作用的统一潮流控制器(UPFC)模型基础上,以解耦后的UPFC串联侧输出电压和并联侧输出电流的横纵分量为控制量,结合传统的PID控制,在MATLAB环境下对UPFC进行了潮流调节和暂态稳定的仿真计算;重点对UPFC与交流线路并联运行之间的相互影响进行了仿真分析,研究结果表明,UPFC能够独立快速地调节节点电压,控制线路的有功、无功潮流,提高了系统的暂态稳定性,验证了所提算法的可行性和合理性。     

基于PSAT含UPFC多机系统的动态特性研究

阐述PSAT的功能、特点及仿真原理,介绍PSAT中UPFC的模型建立和控制方法.为了验证UPFC装置对系统暂态稳定性的提高作用,以WSCC3机9节点系统为原型建立仿真模型,基于PSAT进行暂态稳定时域仿真.仿真结果表明,PSAT简单易操作,是进行电力系统研究的实用工具.UPFC能很好地补充电压降、稳定系统电压、提高系统功角稳定性并能成功延长系统失稳时间.从而提高系统的暂态稳定性.     

基于FACTS的交流特高压电网无功补偿

文章基于交流特高压线路分布参数模型,建立Π型等值电路,分析了不同长度和不同负载情况下单条特高压线路的电压和无功特性,得出了特高压线路的无功需求曲线;并利用PSASP软件用户自定义模型建立了FACTS可控并联补偿潮流模型,通过对一个含特高压线路的四区域系统引入FACTS补偿前后的潮流计算,分析了可控并补参数对特高压系统电压控制的效果.     

基于机器学习优化换流站调相机稳态无功的方法

提高换流母线电压的暂态稳定对保障直流输电安全运行具有重要作用。在研究调相机与交流滤波器稳态输出无功协调对换流母线电压暂态稳定性影响的基础上,采用基于多二元表描述的电压暂态稳定裕度指标和支持向量机,提出了基于换流站母线电压和稳态无功协调状态预测母线电压暂态稳定裕度的回归建模方法,进一步利用回归模型,提出了提高换流母线电压暂态稳定裕度和降低系统网损的调相机与交流滤波器稳态无功协调优化方法。最后,利用雅中直流馈入江西电网的电力系统分析综合程序PSASP(power system analysis software package, PSASP)计算分析模型,验证了所提无功协调优化方法提升南昌换流站母线电压暂态稳定性的有效性。仿真结果表明优化方法能够充分挖掘调相机基于动态无功支撑提高换流母线电压对严重故障扰动保持暂态稳定的能力,同时减少交流滤波器的投运数量。     

交流特高压电网调度运行的技术研究与实践

简述了特高压交流试验示范工程投产后对山西电网电压、潮流分布、稳定极限等方面产生的影响,着重探讨了特高压工程投产后产生的负荷波动以及如何进行网间潮流调整。     

特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究

在对特高压交流同塔双回输电线路损耗特性进行研究时,需计算输电线路损耗值,传统方法需通过实测方式获取输电线路损耗值,而受到压等级和导线方式的影响,当前还没有有效的实测方法,实现困难。为此,提出一种新的特高压交流同塔双回输电线路损耗特性研究方法。对某地区双回1000kv和双回500kv特高压交流同塔双回输电线路进行研究。采用π型等效电路对输电线路进行描述,依据电路分析结果对输电线路电阻损耗进行计算。依据不同天气下电晕损耗计算原则,在采集大量实验数据的基础上,提出一定范围内输电线路单位长度电晕损耗计算公式。研究不同天气环境、输送量、输送距离、负载率对输电线路损耗的影响。得出以下结论：4分裂导线单位长度电晕损耗低于8分裂导线;下雨情况下电晕损耗显著高于干燥情况下的电晕损耗;输电线路损耗率随输送量无显著变化,随输送距离的增加而增加,随负载的增加而增加,1000kv输电线路损耗率随复杂率的涨幅比500kv输电线路低,优势高。     

基于阻抗调节的交流输电线路特种取能电源研究

摘 要: 交流输电线路的在线监测与信息互联是建设泛在电力物联网中至关重要的一环,但是为监测设备稳定供能是研究难点,利用电流互感器为交流输电线路监测设备供能前景广阔。交流输电线路电流变化范围大传统的电流互感器供能不稳定,为了提供稳定的输出功率,文中提出了一种电子负载并联在电流互感器二次侧通过阻抗匹配调控使电流互感器从交流输电线路提取稳定能量。经实验验证通过调节电子负载可以为直流负载提供稳定的20V输出电压、9W输出功率。     

复杂大电网无功潮流的参数误差高敏性分析

由于超高压输电线路受所处地理环境、气候条件以及负荷水平等的影响,潮流建模时输电线路参数与真实值之间不可避免会存在误差。从线路的分布参数特性分析了线路参数的误差来源,针对电流流过输电线路时的电压降落和功率损耗,分析线路参数电阻、电抗、电纳的误差对两者的影响,进而扩大到对复杂大电网无功潮流和节点电压的影响。最后,以南方某省500 k V超高压电网为算例,进行潮流计算仿真分析。仿真结果表明了复杂大电网无功潮流对输电线路参数误差具有高敏性,结论对电网优化运行与控制具有重要的指导价值。     

LCL型双向感应电能传输系统建模及控制

由于双向感应电能传输(IPT)系统存在高频开关网络以及较多的工作模态,易引入高次谐波和EMI干扰,LCL滤波网络的加入,可以有效滤除导轨电流中的有害谐波并减小EMI干扰,通过对电路交流变量进行复数分析,建立了系统关于传输功率的数学模型,并由此得出,在最大传输效率条件下,原边输入电压pi与副边输出电压so的相角差δ为±90°,系统能量分别正、反向传输;传输功率的大小则可通过调节pi或so的模来实现。在此基础上,为保证导轨电流恒定,在原副边设计了相互独立的移相控制策略。仿真和实验结果表明,该控制策略在调节原边导轨电流恒定的同时,能根据负载的工作状态和实际需求,动态地改变能量传输的方向和大小,有利于提高系统的运行效率。     

1000kV输电线路中分布电容对分相电流差动保护影响的仿真分析

介绍了MATLAB软件中电力系统工具箱的功能和仿真任务,通过MATLAB对1000kV输电线路进行了仿真,分析了特高压线路中分布电容对分相电流差动保护的影响,验证了并联电抗器补偿可以有效地减小特高压线路中的电容电流。     

无功调差及自动检测实验装置电路设计

从发电机和高压输电线供给的无功功率,一般满足不了负荷的需要,为了改变发电机外特性曲线,使并列运行的各台机组之间合理分配无功负荷并维持系统某一点电压恒定,在负荷变化时,需设置无功调差电路,补偿电力网电压损耗.分析了无功调差电路原理及自动检测比较回路的实现方法.     

基于弧垂效应的特高压线路无线电干扰研究

在电力需求日益增加而能源资源及负荷分布极不均衡的国情下,对特高压输电技术的深入研究和完善刻不容缓,其中特高压输电线路无线电干扰水平的准确评估和控制极为关键.目前特高压交流线路无线电干扰研究方法中使用较普遍的是激发函数法,该文采用一种更适合我国国情的激发函数对特高压线路无线电干扰进行研究,在2维模型的基础上用考虑弧垂的等效分析法进行了算例仿真,并与已运行的1 000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流示范工程线路无线电干扰实测数据进行对比,发现考虑弧垂的等效分析法更适用于实际工程,说明了实际特高压线路工程无线电干扰预测中考虑弧垂的必要性.最后分析了无线电干扰影响因素并提出了相应的减弱干扰措施,可为国家特高压输电线路以及杆塔的设计选型提供重要参考.