功角
- 基于两阶段信息压缩的电网动态轨迹预测与稳定性评估
类预测，基于暂态功角轨迹预测的稳定性评估能够提供系统状态演变的额外信息作为紧急决策控制的参考［18］。文献［19-20］分别采用长短期记忆（long short-term memory，LSTM）网络与改进AlexNet 算法预测发电机功角轨迹以识别失稳机群。文献［21］结合灰色系统理论，提出一种自记忆灰色Verhulst 模型对故障后数百毫秒的功角曲线进行拟合。上述研究均直接选取功角轨迹作为模型的输出变量，过多的时间节点将使得准确预测更为困难。响应轨迹本
电力系统自动化 2023年20期2023-10-31
- 考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法
传统SG 的暂态功角稳定问题，而且甚至会产生高达7 倍额定电流的冲击电流［4］。由于并网变流器的过流能力远不及SG［5］，通常仅能承受2～3 倍额定电流的过流，若不及时处理，则极易导致器件损坏使新能源脱网，严重时甚至会引发连锁故障，危害系统安全。而单纯地在电流内环增加限流环节又可能导致功角失稳［6］。因此，为了保证电网安全稳定运行，提升并网变流器的故障穿越能力，必须同时解决VSG 暂态功角稳定和故障限流问题。目前，大多数关于VSG 稳定性的研究主要集中在正
电力自动化设备 2023年9期2023-09-11
- 新能源场站分布式同步调相机暂态功角稳定性影响因素分析
影响,存在故障后功角加速失稳的风险。文献［8］提出了新能源场站中调相机的加速失稳现象,并分析了该弱送端电网在送出通道发生故障时的功角稳定性。文献［9］进一步研究了考虑新能源暂态特性的调相机失稳形态,通过注入电流源的方式揭示了新能源稳态出力及低电压穿越控制对调相机功角稳定性的影响机理,并指出新能源采用低电压穿越控制后,同步调相机均有暂态功角加速失稳的风险,需要在新能源送出系统的配置规划及运行控制中予以考虑。目前,国内外已有大量针对新能源电力系统中同步发电机暂
电力系统自动化 2023年16期2023-08-31
- 新能源场站分布式同步调相机暂态功角失稳形态及机理
时,也会对系统的功角稳定性构成潜在威胁。一般而言,同步调相机静稳裕度很大,发生功角失稳的风险较低,因此相关研究较少。文献［9］阐述了位于负荷中心的同步调相机减速失步现象及影响因素,但并未深入分析其失稳机理。关于更加广义的同步电动机功角稳定问题,现有研究集中在大扰动下电动机转子转矩平衡被破坏后发生减速失稳现象［10-11］。实际上,新能源场站同步调相机的功角稳定性分析可借鉴新能源影响下的同步系统暂态稳定性相关结论。文献［12］将新能源有功功率等效为系统的机械
电力系统自动化 2023年3期2023-02-27
- 一种适用于线路两侧电势幅值不相等的实时功角计算方法
幅值不相等的实时功角计算方法黄少锋，李 慧，李轶凡(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京 102206)功角实时计算通常应用于电力系统稳定分析与振荡识别，但是现有的线路功角计算方法在两侧电势幅值不相等时存在较大误差，为此提出了一种新的实时功角计算方法。针对计算电压最低点位于电势连线内、外两种情况进行讨论，得到不同状态下的功角计算公式，并对两种功角计算公式进行判别。考虑到以稳态母线电压来近似电势幅值，会给功角计算带来一定误差，为此对电势幅值进行
电力系统保护与控制 2023年2期2023-02-10
- 虚拟同步发电机暂态稳定性分析与控制策略
提出一种基于暂态功角与电流灵活调控的VSG故障穿越方法，假设功角在故障期间不发生改变，但考虑到VSG的功率响应特性，实际功角会有所增加。本文以VSG作为研究对象，采用相平面法分析电网故障下VSG的暂态稳定性，研究电压跌落深度、控制参数和有功出力水平对VSG暂态稳定性的影响，并讨论VSG暂态稳定的边界条件。在此基础上，提出一种根据电网故障程度自适应调节有功功率参考值的暂态控制策略，降低有功功率不平衡，从而避免暂态失稳。最后通过半实物仿真验证所提暂态控制策略的
电机与控制学报 2022年12期2023-01-10
- 改进故障穿越方法的VSG对同步机之间功角稳定性的影响研究
不仅会出现过流、功角增大等问题[7-12]，而且无法再为电网提供电压和频率的支撑，影响电网的安全稳定运行。许多学者对电网故障情况下VSG的控制策略进行了研究，来保证VSG在故障期间正常运行[13-16]。文献[13]将虚拟电阻和相量限流法结合，使电网对称故障下VSG的短路电流得以限制，但是没有考虑到VSG的功角稳定性。文献[16]根据故障严重程度来采用相应的限流措施，对于故障程度较为严重的VSG采用快速限流法，即将VSG控制切换成电流控制来限制故障电流；对
电力系统及其自动化学报 2022年12期2023-01-09
- 频率振荡模式与功角振荡模式本质区别探讨
为机电振荡，属于功角稳定的范畴。2020年实施的新版GB 38755—2019《电力系统安全稳定导则》中将其归类为动态功角稳定(包括小扰动动态功角稳定和大扰动动态功角稳定)[1]。近年来实际电网中出现了一些频率低于上述范围的振荡事件，被称为超低频振荡[2-6]，研究发现是一种与低频振荡表现和机理完全不同的振荡，并非发电机转子间相对振荡，而是所有发电机转速同调变化(此处的同调不仅相位基本相同，而且幅值基本相同)、系统频率整体振荡[7-12]，属于频率稳定范畴
东北电力技术 2022年11期2022-12-06
- 锁相环失步对同步发电机暂态功角稳定性的影响机理分析
给同步发电机暂态功角稳定性问题带来新的挑战。 目前，电压源型变流器（voltage source converter，VSC）是一种常见的新能源并网设备，其中已被广泛使用的跟网型变流器（grid-following converter）依靠锁相环（phase-locked loop，PLL）与电网保持同步［2］。因此，研究变流器的锁相环和传统同步发电机互联的暂态稳定性具有重要意义。在小扰动方面，已有较多文献研究了锁相环与同步发电机功角稳定的关系，相关的研究
电力系统自动化 2022年22期2022-11-28
- 计及暂态模式切换下垂控制逆变器故障下同步稳定分析
存在同步电机的“功角”摇摆过程[7-8]，应把经典定义中表征电机受到扰动后与电网保持同步能力的暂态稳定性扩展为同步稳定性[9-11]，依据扰动大小可分为小扰动(静态)与大扰动(暂态)两类[12]。其中，小扰动下的稳定性可在时域或复频域线性化分析，已初步形成理论体系[13]；而大扰动同步稳定性只能通过时域分析，无法对扰动前平衡点进行线性化处理，分析方法更加复杂，是目前学术研究的热点。对此，文献[14]针对大扰动对交流微电网安全运行产生影响的问题，分别从微电网
电机与控制学报 2022年10期2022-11-18
- 大型新能源基地中调相机同步失稳机理与影响因素分析
功率不平衡导致的功角失稳问题。然而，当调相机接入大型新能源基地时，其功角特性将发生改变，这与风火打捆联合外送场景下，风电功率对于同步机组功角特性的影响类似。在风火打捆联合外送场景下，由于风电挤占了输电通道，当以无穷大母线相位作为参考时，同步机的功角曲线将会向下移动［13］。调相机同样可能存在故障下的暂态功角失稳问题，但这一潜在的问题尚未引起工业界重视，相关研究较少。因此，有必要开展考虑新能源后调相机同步失稳问题研究。针对新能源对同步电机暂态功角的稳定性影响
电力系统自动化 2022年20期2022-10-31
- 基于软测量的水电机组功角在线测量的研究
)0 引言发电机功角是电网广域监测系统三大动态稳定分析(电压稳定、频率稳定、功角稳定)的重要数据源，是表征发电机运行状态和判别电力系统安全稳定运行的主要状态变量之一。水力发电系统作为能源互联网建设中的重要组成部分，其安全稳定运行一直是电力行业的热点研究内容，通过在线监测水电机组功角的变化，可为机组在异常、故障以及失步情况下的分析及进一步的稳定控制提供重要的参考依据[1]。功角测量从原理上分为两大类：一类是直接法测量，直接法测量在汽轮机中得到了较广泛的应用并
仪表技术与传感器 2022年8期2022-09-26
- 虚拟调速器对VSG暂态功角稳定影响机理分析
出一种模式自适应功角控制方法，将转子运行回路在正反馈和负反馈间自适应切换，提高了VSG 暂态稳定，但忽略了阻尼影响，结果偏保守。研究发现，单回路电压幅值控制对VSG的暂态稳定性具有重要影响［13］。文献［6］指出无功控制回路由于正反馈效应会恶化VSG 变换器的暂态稳定性。文献［8］指出不同的无功回路对VSG 暂态稳定性的影响程度不同。文献［14］发现电网故障期间的电流饱和可能造成VSG 控制瞬态不稳定。文献［15］对含虚拟电阻的VSG 暂态稳定进行分析，得
电力自动化设备 2022年8期2022-08-09
- 电力系统暂态功角失稳与暂态电压失稳的主导性识别
态过程体现为暂态功角失稳和电压失稳，一旦出现电力系统失稳，比如功角失稳会从一定程度上导致电压崩溃，而电压崩溃会引发功角失稳。通常暂态功角失稳和电压失稳往往相互交织，仅通过电压和功角无法准确分辨系统故障之后的失稳模式。目前研究学者提出多种功角电压失稳的实用判据和理论判断。为此本研究从大型变电站变电断面有功功率的特点着手，详细阐述了暂态功角失稳和电压失稳模式提出主导系统变量，并进一步提出识别系统主导失稳模式的方法，通过仿真分析证明该方法的有效性。1 电力系统失
设备管理与维修 2022年8期2022-06-01
- 新能源电力系统功角稳定分布式决策控制模型
代的同时，系统的功角稳定特性也将发生变化，这使得新能源电力系统功角稳定性分析的难度大大增加[4]～[6]。另外，可再生能源出力具有较强的波动性，一旦发生大扰动，将使电力系统无法实现同步协调，导致功角失稳。深入分析新能源电力系统下的功角稳定性，研究系统发生故障后功角振荡中心定位、辨识以及控制方法，将会为电力系统的安稳运行提供科学依据。国内外对于电网安全稳定的控制决策已经开展了大量的研究，并取得了一些成果。文献[7]、文献[8]提出了在线稳定评估系统的架构，介
可再生能源 2022年4期2022-04-19
- 大规模风电并网对送端系统功角稳定的影响研究
电并网对送端系统功角稳定的影响研究盛四清1，俞 可1，张文朝2，赵 峰3，王 蒙4，赵 伟3(1.华北电力大学电气与电子工程学院，河北 保定 071003；2.北京科东电力控制系统有限责任公司，北京 100192；3.国家电网公司华北分部，北京 海淀 100053；4.国家电网公司西北分部，陕西 西安 710048)随着我国风电能源的不断发展，大规模风电集中接入电网对送端系统暂态功角稳定的影响问题仍然不容忽视。以双馈型风电集中接入受端大系统为分析对象建立等
电力系统保护与控制 2022年6期2022-03-22
- 电力系统近振荡中心换相失败分析与仿真
机组对交流主网的功角振荡。基于上述研究，本文对三相接地故障线路切除后的机组功角振荡过程与功角振荡特征进行机理分析，指出振荡中心近区换流站存在发生换相失败的可能性，并依据线路任意点电压公式，推广至系统振荡过程中线路任意直流落点。同时，给出定熄弧角控制影响振荡中心近区换流站换相失败的关键因素。借助仿真算例，对上述分析过程进行了验证。1 三相接地故障线路切除后系统振荡分析1.1 三相接地故障线路切除后的功角振荡过程三相接地故障发生并切除故障线路后通常会引发电厂机
电力系统及其自动化学报 2022年2期2022-03-15
- 新能源同步机低电压穿越的功角特性研究
RT) 过程中的功角变化机理。当发生系统性短路故障时，光伏直接并网实现 LVRT主要问题为如何稳定直流母线电压和防止短路过电流冲击[20，21]，而MGP主体的同步电机具有足够的短路容量承受过电流，并且其电压隔离作用能保证光伏母线直流电压的稳定，因此MGP实现LVRT的主要问题已转变为MGP的功角稳定问题[22]，文献[17]和文献[18]虽然对MGP的功角特性和小干扰稳定进行了研究，但并未进一步研究MGP在短路故障情况下MGP的功角变化特性和大干扰稳定，
华北电力大学学报(自然科学版) 2021年6期2021-12-17
- 提高系统暂态稳定性的风电直流协调控制策略
风电场对系统暂态功角稳定性的影响。柔性直流输电线路通过换流器接入电网，借助电力电子设备，直流输电可以灵活调节其传输的功率。因此电力系统受到扰动后可以通过直流功率附加控制快速调节输送功率改变区域间不平衡功率，来达到提高系统暂态稳定性的目的。文献[6]通过控制直流传输的功率，让直流线路承担交流线路上的随机功率波动，减小了交流线路上的功率波动。文献[7]提出一种针对直流输电线路的无功附加控制策略，通过控制变流器的无功输出提高所并入电网的暂态稳定性。文献[8]将直
电力系统及其自动化学报 2021年10期2021-10-28
- 考虑交互信息完备程度的跨国互联电网暂态功角稳定研究
送受端明确，暂态功角稳定问题值得关注。目前，有许多学者对暂态功角稳定问题进行了研究[1 - 7]，现有的分析方法主要有两类[8]：一类是时域仿真法，时域仿真法是目前发展最成熟、使用最广泛的暂态稳定分析方法，广泛应用于电力系统研究、规划、运行、设计等方面，具有很强的模型适应能力。另一类是直接法，直接法主要有李亚普诺夫能量函数法和扩展等面积准则法，计算速度快，对系统模型的依赖较小。上述两种方法在研究跨国互联电网暂态功角稳定问题时，都需要考虑交互信息完备程度这一
南方电网技术 2021年6期2021-07-29
- 大连红沿河开机方式对黑龙江东部外送断面稳定性影响分析
江省东部外送断面功角稳定性进行分析。通过黑龙江对红沿河核电站上网适应性研究，对于保障黑龙江电网安全稳定运行具有重要意义。1 红沿河1台开机稳定性分析方式一：扎鲁特直流送出6 000 MW，高岭直流送出3 000 MW，伊穆直流1 500 MW，黑换流720 MW。东部外送断面3 500 MW，吉黑断面3 180 MW，大连送出580 MW，辽庄河1台机，红沿河1台机，小负荷，火力发电出力大，无风电机组出力，无旋转备用。该开机方式林平N-1功角稳定曲线如图1
黑龙江电力 2021年6期2021-02-28
- 大容量调相机PSVR参数调整
的设置考虑对系统功角振荡阻尼的增强，并与PSS的阻尼特性协调。由于调相机仅输出无功功率，不同于发电机，励磁相关控制环节对机组功角特性的影响要小的多。需通过分析调相机的动态无功电压特性、动态功角特性，进行PSVR的参数整定或调整。对PSVR相关的电压动态性能分析，现有文献大多采用时域仿真方法[2-11]，尚未见到直接利用大系统电压稳定的特征值分析。笔者以河南电网新增大容量同步调相机为例，分析调相机的动态特性，提出针对调相机PSVR的参数调整方法。调整PSVR
郑州大学学报（工学版） 2020年4期2020-10-12
- 电力系统功角失稳自动切机搜索方法研究
障而造成电力系统功角暂态失稳（以下简称“功角失稳”）的情况[1-2]。对于功角失稳，可以在故障后及时切除部分发电机组（以下简称“切机”）恢复电力系统稳定性[3]。目前，寻找恢复电力系统稳定的切机措施往往需要计算分析人员观察发电机功角曲线，根据故障位置大概判断失稳机组所在区域，找到失稳机组，并凭借经验（一般切除“远端”机组有利于提高暂态稳定性，有利于解决功角失稳问题）在失稳机组中找到解决功角失稳问题需要切除的机组群。在进行这项工作中存在以下问题：一是失稳机组
云南电力技术 2020年3期2020-07-23
- 浅谈大规模风电接入对系统功角稳定性的影响
模风电接入对系统功角稳定性的影响吕颖利（济源职业技术学院河南济源459000）文章从双馈风电机组的故障期间这一角度研究不同规模大小的风电在出现不同的故障后对系统暂态功角稳定性的影响，并得出了不管是远、近距离的故障，想要对系统功角进行改善，就需要扩大对风电装机的规模，而风电规模越大则越能有效改善系统功角。但值得注意的是，风电装机的规模在达到相应的规模时，系统功角的稳定性反而不会改善，并在一定情况下会出现恶化。大规模风电接入；双馈风电机组；系统功角暂态稳定社会
广东蚕业 2020年1期2020-06-17
- 风火打捆送出系统静态安全域边界性质分析
子位置角与内电势功角的同步联系。因此,风电机组输出特性由控制策略决定而与常规时间尺度的机械系统动态过程无关[12]。风电机组电气系统内的变量与同步机主导的机电暂态变量相比,都属于快动态[13]。根据多时间尺度建模理论,研究静态问题时可以忽略快动态,认为风电受到扰动后功率能够快速恢复到指令值,可以等效为功率注入模型,设其有功为Pw,无功在实际电网中往往实现自平衡,因此设为0。同步机采用经典二阶模型并忽略阻尼。设受端系统惯性、容量远大于送端系统,因此受端系统可
分布式能源 2020年1期2020-03-20
- 核电厂应急柴油机组低频振荡及应对措施
气上表现为发电机功角、联络线功率和母线电压等的持续振荡，进而引起全系统的连锁反应，甚至系统解列。电力系统低频振荡在远距离、重负荷输电线路上，尤其是弱联系的互联系统联络线上较易发生，通常将0.2～0.7 Hz的低频振荡称为互联型低频振荡。核电厂调试期间，作为核电厂冷态功能试验的后备电源，应急柴油机组都会进行并网满功率试验，此时核电厂主发电机尚未调试完成，柴油发电机组作为核电厂内唯一电源与外电网并列运行，如果柴油机发电机组参数与电网参数及运行方式配合不当，有发
中国核电 2019年6期2019-02-11
- 多功能电力系统动态功角测量装置开发与应用
61)1 发电机功角测量方法目前发电机功角测量方法主要有以下几种[3-4]：(1) 间接计算法。基于系统稳态相量图，采用解析的方法计算发电机功角,是利用发电机交/直轴同步电抗参数及机端电压、电流计算获取发电机功角。由于发电机内电势相位不能直接测量,且运行中的发电机参数会随负载的变化而变化,导致采用计算法测量出的功角的精度误差较大,尤其在系统振荡或大扰动下工况下存在着很大的误差,角度误差在6°以上。不能准确地记录机组机电暂态过程。(2) 转速积分法。通过先采
实验技术与管理 2018年12期2019-01-09
- 基于D-PMSG的风火打捆直流外送系统送端功角暂态稳定性研究*
直流外送系统送端功角暂态稳定性意义重大。分析电力系统暂态稳定性的方法主要有时域仿真法和直接法[2-3]。风火打捆并网方式对系统稳定的影响主要体现在风功率的波动和不同发电机组的电源特性。文献[3-4]针对双馈风机推出其等效模型，分析了双馈风机的接入对系统功角暂态稳定性的影响。文献[5]定义了双馈电机的功角快变特性，并分析了此特性和双馈电机的机械转动惯量对“风火打捆”系统火电机组功角暂态稳定性的影响。文献[6]研究了风电机组类型和输出功率比例的不同对系统送端暂
电测与仪表 2018年21期2018-11-15
- 基于自适应虚拟阻抗的虚拟同步机功率解耦控制策略
在内的研究大都以功角(本文将分布式电源输出电压与并网点电压间的夹角定义为功角,与文献[27]系统处于稳态时功角定义相同)很小作为基本条件,鲜有文献讨论功角较大时候所造成的功率耦合问题,而在实际当中,小功角的条件并不能时刻满足[28]。VSG拥有频率自调节能力,当给定有功功率增加,或者当VSG所接入的电网频率突然降低时,VSG输出频率根据虚拟转子惯量时间常数做出相应的响应,功角也随之被拉大,造成功角的变化,随之对无功功率产生影响,且随着功角的增大,功率耦合情
电力系统自动化 2018年17期2018-09-18
- 风电场虚拟惯性对互联系统功角暂态稳定影响分析
造成电力系统暂态功角失稳以及影响大容量风电场的风电机组安全运行［3］。目前，许多文献对大规模风电场接入后电力系统暂态稳定性进行了分析［4］。文献［5］提到风电场接入系统后，可将之近似看做双机系统的机械功率增量，对原系统电磁功率并无影响，简化风电并网后系统暂态稳定分析难度。文献［6］通过定义双馈风电机组的功角特性推导出双馈机组的等效外特性，基于扩展等面积定则分析了双馈风电机组接入单端系统的功角稳定性。文献［7］中将双馈风电机组的等效外特性分别用可变负电阻或负
电测与仪表 2018年8期2018-08-07
- 不对称负载对汽轮发电机磁场畸变及功角的影响
机内功率因数角及功角的变化规律。研究结果表明汽轮发电机在带不对称负载时，不仅磁场发生偏移与畸变并且内功率因数角、功角均随负载不对称发生相应变化，得出的仿真结果与理论分析结果相一致，为发电机在负载不对称工况下磁场的研究及故障判断提供一定的理论基础。关键词：汽轮发电机；不对称负载；磁密偏移；功角DOI：10.15938/j.jhust.2018.03.015中图分类号： TM311文献标志码： A文章编号： 1007-2683（2018）03-0086-05I
哈尔滨理工大学学报 2018年3期2018-07-24
- 强阻尼电压源型虚拟同步发电机大扰动功角稳定性分析
限幅影响下逆变器功角与逆变器输出电磁功率之间的关系。但是目前研究很少涉及VSG稳定性问题的定量分析,也几乎没有考虑大扰动情况下VSG阻尼系数D的影响,因此对VSG动态稳定过程的分析并不准确。本文考虑VSG的实际运行特点,对VSG在大扰动下的功角稳定性开展研究。首先,给出VSG的一般结构,并分析其与传统同步发电机阻尼系数D及功角特性曲线之间的差异。其次,基于扩展等面积准则(EEAC)法,研究VSG-无穷大系统的稳定性问题。最后,提出了运用EEAC法判定VSG
电力系统自动化 2018年9期2018-05-09
- 带负荷试验功角分析及其改进措施
差的分析，跳过了功角图对潮流中各电量数据可靠性判断的前提，本文提出两种遥测值可靠性判断方法，提高带负荷试验数据分析结果的可信度。此外，现有带负荷试验报告的撰写多缺少六角图绘制，在不降低工作效率的前提下，引述一种Excel六角图绘制模板，以便工作报告更加直观。本文介绍常见的一次设备功角特性，并用线路带负荷试验实例验证以上两种改进措施的可行性。1 常见一次设备功角特性根据被试验对象的不同，一次设备功角特征可分为电抗器、电容器等[3]，线路功角特性介于电抗器与电
电力与能源 2018年2期2018-05-08
- 利用小波能量特征的增长型自组织神经网络同调机组分群方法*
电力系统中发电机功角不是一成不变的，而是随着外界扰动和运行状态的变化而变化，发电机功角在变化过程中，不同的机组可能具有一致的动态变化特性，即机组之间存在着同调现象［1］。可以依据电力系统中机组之间的同调性将整个系统分成各个互相解耦的子系统，进而简化系统模型。比如：当系统发生低频振荡时，若存在着弱互联区域，通常应用机组之间的同调现象将系统分区域研究［2］；在EEAC法中，也是先进行发电机的两群假设，将发电机分为临界机群和剩余机群［3］。除此之外，当电网受到大
电测与仪表 2017年14期2017-12-21
- 对功角测量与计算的研究综述
010010)对功角测量与计算的研究综述孟文凯(内蒙古工业大学内蒙古呼和浩特010010)功角是表征同步发电机运行状态和电力系统稳定性的重要参数，该文以功角计算与测量问题为出发，阐述了功角测量与计算的研究历史及现状，并且详细介绍了发电机功角的测量法和计算方法，比较分析了各方法的异同与优缺点，并提出了见解。功角；发电机；直接法；计算法一、引言功角是表征同步发电机运行状态和判别电力系统稳定性的重要参数，多年来，功角的测量得到了广泛的重视和深入的研究。已有的测量
福建质量管理 2017年18期2017-10-23
- 暂态功角失稳和电压失稳的模糊综合评判方法
30077）暂态功角失稳和电压失稳的模糊综合评判方法王少博1，张文朝2，党杰3，徐友平3，奚江惠3，邵德军3，顾雪平1，潘艳2（1.华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定 071003；2.南京南瑞集团公司，北京 102200；3.国家电网华中电力调控分中心，湖北武汉 430077）功角失稳和电压失稳是分析电网特性和决策的重要基础，两者常常交织在一起，难以区分。结合功角稳定及电压稳定的基本原理及模糊集理论，提出了评估系统不同失稳模式、失稳程度的模糊判据。
电网与清洁能源 2017年3期2017-05-24
- 基于串联制动电阻的生物质能同步发电机组低电压穿越研究
冲电力电子设备，功角摇摆后果远比过电流严重，需优先考虑。但现有SG研究多忽略LVRT，原因在于：大型水、火电厂中，SG惯性较大［12］，即使第一摆失稳，时间也长达零点几到几秒，一般可以满足LVRT准则；大型电网紧急控制措施（ECMs）非常完备，如电气制动、快关（调）汽门、低频/低压减载等，可以最大限度维持SG不脱网。生物质能发电厂（BPP）中SG容量和惯性较小，外部故障后容易失稳。出于成本考虑，其ECMs远没有大型SG完备。其LVRT问题与风电机组不相同，
电力自动化设备 2017年2期2017-05-24
- 基于机端功率和系统电压的发电机进相功角安全域计算
深度增加，发电机功角也随之增加，在一定范围内发电机进相运行不会影响电网的稳定性，但功角增加到安全范围以外将影响发电机和电网的安全稳定运行。因此，需要通过实验或理论计算确定发电机进相的安全功率范围，严格控制发电机功角不大于安全值,该安全功率范围即为发电机进相功角安全域。进相功角安全域的精确计算，传统方法是在电力系统综合分析软件中模拟发电机各典型有功出力下的各种进相工况，计算得出各工况下的功角，用逐步逼近的方法确定发电机进相极限值。采用传统方法工序繁杂费时，效
湖北电力 2017年1期2017-05-04
- 考虑过渡电阻的风机并网对电力系统稳定性的影响
传统同步机组暂态功角稳定有重要影响。将双馈风电机组近似等效为恒功率源，基于等面积定则分析了不同故障时段双馈风机等容量替代同步机组时同步机组暂态功角的变化，考虑了不同三相接地故障过渡电阻对同步机组功率特性的影响，据此分析了风电场并网运行时对系统暂态稳定影响的机理。理论分析表明，当过渡电阻值较小时，双馈风机接入增强了系统暂态功角稳定性，当过渡电阻值较大时，可能降低了系统暂态功角稳定性，对风机并网产生不利影响。通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提观点的正确性
电气自动化 2017年2期2017-04-21
- 考虑励磁调节作用及发电机饱和的静态稳定性
励磁调节器作用的功角曲线有限元算法，对比分析了发电机饱和及励磁调节作用对发电机极限功率和极限功角的影响。将用该方法计算的功角曲线用于小扰动后励磁调节器放大倍数的极限值和发电机运行极限的确定。结果表明，励磁调节器作用时发电机的静稳极限要增大，但若同时考虑同步发电机饱和作用，静稳极限要有所减小；发电机受到小扰动后，考虑同步发电机饱和作用时励磁调节器的放大倍数范围明显减小，发电机励磁电流调节量增大。研究结果为励磁调节器的参数整定与系统动态仿真提供必要的理论基础。
华北电力大学学报(自然科学版) 2017年1期2017-03-16
- 汽轮发电机计及双因素非线性影响的功角特性
因素非线性影响的功角特性康锦萍1，刘晓芳1，徐英辉2，王靖1(1.华北电力大学 电气与电子工程学院，北京 102206；2.中国电力科学研究院 计量研究所，北京 100192)为研究磁路饱和与磁场畸变双因素非线对汽轮发电机功角特性的影响，利用有限元方法获得发电机的有功和无功功角曲线，揭示计及双因素非线性的电抗随功角变化的规律，然后将分运行区间的饱和电抗用于功角特性解析法计算。研究结果表明，汽轮发电机计及双因素非线性后，极限功角小于90°，极限功率下降，无功
电机与控制学报 2016年8期2016-08-30
- 基于状态矩阵和摄动理论的双馈风力发电机与同步机小扰动互作用机理
机锁相环与同步机功角耦合的状态矩阵，并采用摄动理论和模态分析研究了该状态矩阵对应模态间的耦合互作用，揭示了风力发电机锁相环模态与同步机功角模态间互作用的产生机理；最后，通过模态及其主导状态变量与参与因子的比较验证了分析结果的正确性。关键词：双馈风力发电机小扰动互作用状态矩阵摄动理论锁相环0引言风力发电是实现我国能源与电力可持续发展战略的重要举措。随着风电并网容量的日益增长，其对电力系统小扰动稳定性的影响越来越显著，风电并网对系统小扰动稳定的影响也越来越受到
电工技术学报 2016年7期2016-05-10
- 基于观测器的发电机功角和未知输入估计
于观测器的发电机功角和未知输入估计杨凌霄1，杨松林2(河南理工大学电气工程与自动化学院，河南 焦作454000)为了提高电力系统运行稳定性，针对同步发电机功角和未知输入的估计问题，提出了基于观测器的估计方法。利用同步发电机的运动方程和电磁方程，建立同步发电机四阶数学模型；运用泰勒公式对模型进行线性化，将产生的佩亚诺余项和参数变化引起的建模不准确归结为未知输入。对线性化后的数学模型进行状态变换，将数学模型分解成含未知输入项和不含未知输入项两部分；分别设计两部
电力系统保护与控制 2016年15期2016-04-11
- 串联补偿抑制功角振荡的研究
析它们对电力系统功角振荡的影响。1 固定串联补偿和可控串联补偿特性分析1.1 固定串联补偿FSC能够增加电气联系，对增加发电机的功率极限、提高电力系统静态稳定性、暂态稳定是有积极作用的［9］。文献［10］认为串联补偿用于连接两个交流系统的输电线路中点，具有改善电压质量的作用。配置有串联补偿装置的输电线路传输的功率可由下式表示为：U1、U2分别为送受端电压的幅值，XL为输电线路感抗，输电线路电阻忽略不计，XC为串补所表现出来的容抗值，δ表示送受端电压相角差。
山东电力高等专科学校学报 2015年5期2015-12-02
- 电力系统动态过程状态估计和预报
并且，增加发电机功角为状态量，实现了对功角的实时估计和预报。仿真结果表明，该方法具有较好的滤波效果。电力系统；状态估计；广域测量系统；扩展卡尔曼滤波；发电机转子功角电网数据是能量管理系统(Energy Manage System，EMS)高级应用软件的基础，而电网数据不可避免地存在量测误差或传输错误，从而影响高级应用系统的工作效能[1]。传统状态估计使用数据采集和监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition，S
中国现代教育装备 2015年3期2015-11-25
- 进相试验约束条件下凸极同步发电机进相深度限值分析
相运行时系统极限功角图1 单机无穷大系统等效电路图令Xe=Xt＋Xs，凸极机电磁功率表达式及静态稳定的功角限制如下[5]：式中 Xed=Xe＋Xd，Xeq=Xe＋Xq。在励磁电压和系统电压给定工况下，凸极机有功出力由系统功角确定，且在最大电磁功率处满足，即已知发电机、升压变以及系统电抗，给定系统电压Us和有功出力P，即可求出相应的极限功角。2 留取裕度的进相深度限值2.1 发电机功角约束下的进相深度限值通过式（3）可以计算出系统极限功角，但是系统极限功角工
江西电力 2015年4期2015-05-06
- 双馈风力发电机的接入对电力系统功角稳定特性的影响
G和同步发电机的功角摇摆曲线存在2类交点，并将其分别定义为主动交越点和被动交越点，交越点的性质决定了双馈发电机对常规同步发电机的影响;文献［13］基于双馈风电机组接入电网后减少了电网的转动惯量的特性，利用转动惯量的灵敏度分析和暂态稳定指标探讨风电接入后系统的小干扰稳定性和暂态稳定性;文献［14］从有功和无功2个方面分析了风电机组接入系统后对常规同步发电机间功角稳定的影响，指出风电机组的无功控制可以缓解风电机组接入系统后同步发电机组在电网出现不稳定事件时的负
综合智慧能源 2015年12期2015-04-24
- 基于功角闭环控制的电励磁同步电机矢量控制研究
30012）基于功角闭环控制的电励磁同步电机矢量控制研究高 源1，谢慕君2（1.浙江大学电气工程学院，浙江杭州310008；2.长春工业大学电气与电子工程学院，吉林长春130012）在分析气隙磁链定向控制的电励磁同步电机矢量控制原理的基础上，提出了一种基于功角闭环控制的矢量控制策略.阐述了功角闭环控制策略的原理，包含功角闭环控制策略给同步电机矢量控制带来的影响以及功角观测模型的构建，并在稳态运行与负载突变2种条件下对控制系统进行了仿真实验.实验结果表明：基
东北师大学报（自然科学版） 2015年1期2015-03-23
- 省级500kV电网结构安全性定量分析及其年度变化趋势预测
要考虑电网的静态功角安全性。大规模电网源—网—荷协调非常复杂［8-9］。表面上看，目前主网的线路较为密集，线路功角也不大，如IEEE 39节点系统常规状态的线路功角最大为10°左右［10］，但是，线路密集并不等同于结构合理、源—网—荷配合协调，不同线路的故障对电网功角安全性的影响也往往大相径庭［11-12］，故安全性分析对构建合理的网架结构非常重要。网架规划虽然变化的是拓扑，但状态与拓扑是相互耦合的，电网安全性也与拓扑和状态都相关。因此，构建电网的状态、拓
电力科学与技术学报 2015年4期2015-01-28
- 电力系统暂态稳定性闭环控制（二）
——多机电力系统暂态不稳定判别方法
中可以看到两群间功角差距非常明显，并且会越来越大，直到失稳，而后极少情况再发展为多群失稳。对于此类两群率先失稳模式，文献[1]使用了互补群惯量中心变换（CCCOI）的数学处理方法，将两群失稳方式的多机系统等值成一个单机无穷大系统，并且证明了这是一个保稳等值变换，多机系统的稳定性与等值单机系统的稳定性相同，使得利用相平面法分析多机系统成为可能。由于多机系统中机组、负荷模型参数、调节特性、运行方式、故障类型与故障切除时间等时变因素对稳定性的影响都真实地反映在实
电力自动化设备 2014年9期2014-09-28
- 电力系统电压稳定和功角稳定的统一分析原理
力系统电压稳定和功角稳定的统一分析原理丁 睿（国网四川省电力公司德阳供电公司，四川 德阳 618000）电压稳定与功角稳定的统一问题一直是电力系统中的关键问题，这两种情况均属于一种极端状态，分析电压稳定和功角稳定的关联问题，必须分别对二者进行分析，同时对二者之间的关系统一进行分析，这是掌控电力系统稳定性的关键。为此，本文分别阐述了电压稳定及功角稳定的关联问题，并对二者的统一分析原理进行了简述，以供参考。电力系统；电压稳定；功角稳定；统一分析随着社会水平与经
中国新技术新产品 2014年21期2014-03-28
- 风险指标与灵敏度相结合的重合时序策略协调
流电力系统的暂态功角稳定性 TAS（Transient Angle Stability）和暂态电压稳定性 TVS（Transient Voltage Stability）存在较大影响[2-3]。文献[4-5] 在揭示重合时序对交直流混联输电系统暂态功角稳定性影响规律的基础上，提出了使转移电抗较小的一侧首先重合的时序整定策略，可改善系统暂态功角稳定性。文献[6-7] 在揭示重合时序对交直流混合电力系统暂态电压稳定性影响规律的基础上，提出了考虑负荷模型和故障位
电力自动化设备 2013年10期2013-10-19
- 一种发电机功角实时测量装置的实现
)0 引言发电机功角是反映电力系统稳定的重要参数之一，实时精确地获取发电机功角是实现电力系统监视和控制的关键。发电机功角测量通常有计算法和直接测量法两种。计算法在电机稳态运行时具有较高的测量精度，但在电机暂态运行时存在精度不高和算法复杂等缺点［1］。传统的直接测量法可以得到电机暂态和稳态运行时的功角，但存在误差大和对环境要求高等缺点［2］。本文在发电机绝对内电势角定义的基础上［3］，利用改进的测量法，设计了发电机功角实时测量装置。该装置采用DSP+CPLD
自动化仪表 2012年2期2012-07-26
- 一种同步发电机进相运行时功角的计算方法
情况等等。发电机功角是判断机组运行稳定储备的重要指标。实时监测发电机在进相运行中的功角可以保证机组在试验过程中的安全，合理控制发电机进相运行的深度。文中在考虑发电机参数饱和情况下对发电机内功角的实时计算进行了研究，提出了一种考虑发电机铁芯饱和和外部电抗影响的实时功角计算方法。1 同步发电机的静稳定性图1是考虑1台发电机连接于无穷大系统时的简化相量图。图中外部电抗 Xe=XT+XL，XdΣ=Xd+Xe，X'dΣ=X'd+Xe，δG是UG和U之间的夹角，δ是E
湖南电力 2011年5期2011-07-13
- 水轮发电机进相运行功角计算与试验验证
轮发电机进相运行功角计算与试验验证郑宇明1，韩临慧2（1.山西电力科学研究院，山西 太原 030001；2.太原供电分公司，山西 太原 030012）介绍了水轮机的特性，详细分析了水轮发电机的功角特性，提出一种功率角的计算方法，并对功率角计算值和实测值的差值做出对比分析。水轮发电机；进相运行；功角分析0 引言功角是表征同步发电机运行状态和判别电力系统稳定性的重要参量。它的改变要引起有功功率及无功功率的改变。在发电机进相运行时，伴随着进相深度的增加，发电机功
山西电力 2011年4期2011-06-01
- 一种暂态功角稳定故障损失估计方法
072)一种暂态功角稳定故障损失估计方法刘 哲，贾宏杰(天津大学智能电网教育部重点实验室，天津 300072)在进行电力系统暂态稳定风险评估时，科学估算故障引起的系统损失是其核心问题．为此，将故障引起的损失看作将系统从不稳定状态转化为稳定状态所需要的最小控制代价，借助轨迹灵敏度技术，将上述问题转化为一个考虑暂态稳定约束的最优潮流问题实现求解．推导了发电机相对功角同发电机及负荷功率之间的灵敏度系数；利用灵敏度系数和发电机相对功角形成系统的暂态稳定约束，将之引
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2011年9期2011-06-01
- 基于参考机的单机等面积暂态稳定分析＊
.研究了单一机组功角曲线的表达方式，将多机系统中单机功角曲线表达为本机相对参考机转子角度的函数，提出了基于泰勒级数的功角曲线预测拟合方法.提出了稳定裕度的预测评估方法与事后评估方法，比较了事后评估与预测评估所得稳定裕度的差异.SGEAC方法在判别系统是否稳定时没有任何假设，不需要进行动态二群的识别.实例验证了所提方法的有效性.暂态分析；裕度预测；功角曲线拟合；单机等面积判据；泰勒级数电力系统稳定分析在寻找电力系统稳定裕度和失稳机理方面取得了大量的研究成果.
湖南大学学报（自然科学版） 2011年6期2011-03-06