不同风电机组对电力系统暂态电压稳定性的影响分析

针对负荷波动情况,分析3种常见风电机组的结构特点;利用MATLAB的电力系统分析工具箱PSAT建立了含风电场的14节点算例系统,通过时域仿真研究了相同节点接入不同风电机组对电力系统电压稳定性的影响,对3种机组及其系统的暂态电压稳定性进行了分析对比;讨论了负荷增长方式的不同、风机接入方式的不同对风电并网点电压稳定性的影响。结果表明:负荷增长倍数越大、负荷同时增长、风机分散接入加剧了系统电压的不稳定。     

风电场接入对系统小干扰稳定性的影响

基于小干扰稳定的概念和分析方法,通过3种不同类型的风电机组,采用PSAT软件中的特征值分析方法,研究风电机组在类型不同、风电场接入距离不同以及风电渗透率不同情况下接入WSCC 3机9节点系统时对小干扰稳定性的影响。研究结果表明:风电机组类型、接入距离以及风电渗透率均会对系统产生不同程度的影响。DFIG的影响优于另外两个机组,在风电机组确定的情况下,距离越近、风电渗透率越低对系统的小干扰稳定性越有利。     

大型风电机组仿真及试验系统Ⅱ．建模和仿真

建立了包括异步感应式发电机、双馈感应式发电机和永磁同步发电机在内的主流风电机组数学模型,针对不同的机组类型提出了相应的风力机模型和变频器控制策略.以建立的数学模型为基础,确立了接入无穷大系统的风电场模型,模拟风力机风速变化情况,对各个风机模型在风速扰动下的响应特性进行了仿真分析研究,并将仿真波形进行了简单的比较.仿真结果验证了模型的正确性,3种主流风力发电机模型的建立为大型风电机组仿真及试验系统提供了研究基础.     

基于人工鱼群算法的多目标含风电机配电网重构

基于人工鱼群算法研究风电机组的配电网重构,采用Monte-Carlo模拟法产生服从正态分布的风速,进而计算出风速对应的输出功率。选择两个风机接入到任意节点中,然后建立系统有功损耗最小、负荷均衡及供电可靠性为目标函数的多目标优化数学模型,应用改进的人工鱼群算法求取最优方案,实验结果表明选择的指标均得到极大优化。     

计及温控负荷的小干扰稳定性分析

温控负荷是电力系统最为重要的负荷类型之一,它对电力系统的小干扰稳定具有重要的影响。针对这类以恒温控制器控制的负荷（温控负荷）展开研究,通过对恒温控制器动态加热方程的分析,建立用于小干扰稳定分析的温控负荷的数学模型。以3机9节点系统为算例在MATLAB的电力系统分析工具箱（PSAT）中对温控负荷接入电力系统后对系统小干扰稳定影响进行仿真分析。最后以简单的单机无穷大系统为例,进一步分析其负荷参数变化对系统小干扰稳定的影响。仿真分析结果表明:相对于传统的静态负荷温控负荷不利于系统小干扰电压稳定;温控负荷比例控制增益,环境温度,参考温度,对系统的小干扰稳定影响较大;积分控制器增益,积分控制器时间常数,负荷时间常数对系统小干扰稳定性影响较小。     

风力发电的电压故障发生器设计与实验研究

为了测试风力发电系统中电网电压故障下风电机组的电压穿越能力,研发了适用于高校实验的电压故障发生器。该装置为模拟风电机组电网电压故障创造了实验条件,解决高校实验仪器不足的问题。该装置与风电机组实验仪器一起搭建实验平台,对分析电压故障下风电机组的功率协调控制方法具有重要作用。详述了实验的设计思路和设计内容,并提出一种基于接触器逻辑时序控制的实验方法。     

大型风电机组仿真及试验系统 Ⅲ.硬件与软件系统的实现

根据已建立的主流风电机组各部分数学模型,设计并实现了大型风电机组试验及仿真系统的硬件和软件.硬件系统基于模块化技术,可兼容多家设备商控制器,具有开放性强、可互操作等特点.软件系统直接面向硬件的各组成对象,采用面向对象技术,完成了包括风机、偏航变桨、变频接入等试验仿真系统的全部内容.实际系统运行情况良好.     

分布式光伏对配电网电压的影响机理及仿真分析

通过分析分布式光伏并入配电网对电压偏差的影响机理,得出光伏接入后将提高线路电压水平,且线路某点电压变化量与相对光伏并网点位置、光伏容量及线路参数有关。搭建了6节点配电网网络和分布式光伏并网仿真模型,仿真分析了分布式光伏容量、并网点位置及线路参数对配电网电压偏差带来的影响。仿真结果表明:光伏接入容量越大、接入位置越远离首端,对线路电压的提升也越大;线路越长、导线线径越小、负荷越小、配变容量越小,电压升高幅度越大。     

计及可平移负荷的配电网光伏消纳策略

针对大规模分散式光伏接入所导致的配电网节点电压越限以及光伏弃光问题,建立了具有计及可平移负荷的主动配电网的日前调度模型。分析了光伏弃光现象与电压及功率潮流之间的关系,构建光伏能源消纳的数学模型,并且针对不同类型可平移负荷的运行特点,分析了可平移负荷的调度特性。综合考虑静止无功补偿器对配电网的无功调度及节点电压的影响,将分布式光伏的消纳最大化问题等效为了一个混合整数规划模型进行求解。仿真验证其模型的有效性。     

风电机组远程监控及诊断系统设计与实现

为了解决风电机组在监控与检测维护等方面受地域、人员因素限制较大,且无法即时掌握风机性能等缺点,基于KKS编码、数据处理系统,以及基于C/S架构的在线监控诊断平台,建立风电机组远程监控及诊断系统。系统建立区域KDM数据中心,接入集控平台数据及CMS数据等,完成对所有接入数据的统一编码与存储。该系统可通过状态监测及性能评估掌握设备健康程度,为风电场的检修维护提供指导意见与实施方案,从而提高设备运维工作效率与风电场经营效益。     

SVC和TCSC联合补偿提高系统稳定性的仿真分析

随着柔性交流输电(FACTS)技术应用的逐渐推广,FACTS装置大幅度提高线路的功率传输水平、提高电力系统稳定性的能力逐渐得到体现。本文采用一种新型电力系统仿真工具箱PSAT,建立含静止无功补偿器(SVC)或可控串联补偿器(TCSC)的WSCC3机9节点电力系统仿真模型,对系统三相短路故障进行时域仿真,最后通过比较单个SVC、单个TCSC以及SVC和TCSC同时接入系统前后其电压和功角特性来分析SVC或TCSC的补偿作用及其交互影响。仿真结果表明:系统发生三相短路故障后,SVC能动态地补偿无功功率,保持系统的电压稳定性;TCSC能够有效提高系统的暂态稳定性(包括电压稳定性),缩短和降低系统扰动时的振荡时间和振荡幅度;SVC和TCSC联合补偿能够有效提高电力系统稳定性。     

风力发电低电压穿越技术难点和应对措施

近年来风力发电占供电比重增长迅速.在电网出现故障导致电压跌落后,风力机组如果纷纷解列会带来系统暂态不稳定,并可能造成局部甚至是系统全面瘫痪,故人们开始关注风机并网并相应提出了低电压穿越(LVRT)要求.文中详细分析了定速异步风机(FSIG)、同步直驱式风机(PMSG)和双馈式风机(DFIG)三种主要机型在电网电压跌落时的暂态特性和应对措施.     

基于改进Matpower连续潮流算法的静态电压稳定性分析

连续潮流算法通过引入一维校正方程有效地解决了传统潮流在功率极限附近时雅可比矩阵的奇异问题,从而追踪得到负荷不断增加的PV曲线以研究电网系统的静态电压稳定性.基于Matpower程序对连续潮流算法进行改进,通过引入单节点增加负荷以及多节点等步长增加负荷模式,从而追踪得到该模式下的多节点PV曲线以及崩溃电压值.提出了电压崩溃裕度指标和极限功率裕度,用来表征该节点的电压坚强程度.最后以某地区220kV电网为算例进行分析,验证了该方法的有效性.     

风电功率波动特性分析与预测

风电功率波动特性的分析问题涉及到空间位置、时间窗宽、机组规模等多方面因素。通过运用SAS、Matlab、Eviews等软件,深入探讨了风电功率的最佳概率分布,不同时间间隔数据对功率波动信息的度量能力的差异,以及建立 ARMA 模型对风电功率的滚动预测等内容,从不同角度分析风电功率的波动特性,对改善风电预测精度和克服风电接入给电网造成的不利影响具有重要的意义。     

双馈感应风机虚拟惯量控制器的设计及仿真实验研究

采用双馈感应风电机组的虚拟惯量控制改善电网频率响应特性,提出了一种综合最大功率捕获(MPPT)控制和比例控制器的系统虚拟惯量控制策略,并对风机的系统惯量支撑能力进行了定性和定量描述。利用电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory搭建系统仿真平台,验证了在系统受扰情况下,所提出的虚拟惯量控制器可以有效提高系统的频率稳定性。     

含PV的配电网电压稳定性分析仿真实验设计

在建立电压灵敏度模型的基础上,提出了光伏电压稳定性判据。利用电压灵敏度的特性曲线和稳定性判据,对光伏配电网电压的稳定性进行了分析。针对接入数量与注入容量对电压灵敏度的影响,设计了2组仿真实验。仿真实验结果表明:随着光伏发电装置接入数量的增多,电压的稳定程度随之提高,在一定程度上加大光伏发电装置的注入容量将提高电压的稳定性;但如果对PV的容量不加限制,将适得其反。     

含DG的馈线电压分布特性仿真实验设计

为使学生能够充分理解分布式发电(DG)的接入对于馈线电压的影响,在建立负荷模型和馈线电压分布模型的基础上,针对DG对电压的3个影响因素:接入数量,接入位置和注入容量,分别设计了3组仿真实验,结论是:多DG将总容量分散于多点可以使馈线电压更为平滑和稳定,DG的接入位置越接近线路末端对馈线电压的影响越大,DG对电压的支持作用与其注入容量成正相关。     

风机盘管机组选型问题的探讨

在不同空调系统中,风机盘管机组的选型也存在很大差别,而风机盘管机组选型的不同对空调系统的性能以及各个方面的参数也会产生一定的影响：分析风机盘组选型不同而导致的风量与冷量不同的原因,及选择风机盘组过程中应考虑的各个因素,可为选型提供一定的参考和借鉴。     

风机主控半实物仿真测试平台设计

为降低风电机组的现场测试成本及风险,并能在实验室内对故障多发部件的功能和可靠性进行测试,设计了一种以风机主控为对象的半实物仿真测试平台。该平台硬件部分包括上位机、目标实时平台、I/O接口及风机控制器;软件部分包括风机仿真模型、仿真管理软件Sim control RT/HOST、控制算法等。仿真测试平台集合了硬件在环、先进建模、信号调理等技术。仿真测试平台基于风机控制器,利用Matlab建立风机仿真模型,可模拟风电机组在多种工况下的运行状况,并能通过GUI界面监控运行过程。利用平台对风机的几个典型工况进行仿真测试,结果验证了仿真平台的有效性,降低了现场测试的风险。     

考虑电压敏感的负荷特性的电力系统暂态稳定研究

围绕电压敏感的负荷特性对电力系统暂态稳定的影响这一问题展开研究.描述了一个基于MATLAB的电力系统仿真软件PSAT在电力系统暂态稳定中的应用.利用PSAT软件中的5机14节点的系统模型作为仿真实例,建立不同参数的电压负荷模型,经过时域仿真得到大量的仿真图形和数据.结果表明:电压负荷参数的改变对电力系统暂态稳定具有一定的影响.