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2009年第3卷第1期 2009。V01．3，No．1 南方電網(wǎng)技術(shù) SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY 特約專稿 Featured Articles 文章編號：1674-0629(2009)01．0001．06 中圖分類號：TM755；TM714．3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 魁北克水電公司高壓電網(wǎng)L6vis變電站的融冰裝置★ Serge Jourden (阿?，m榆配電(中國)公司電力電子一高壓直流和柔性輸電，北京100020) 摘要：魁北克水電公司L6vis變電站的融冰裝置是一項(xiàng)獨(dú)特的研發(fā)成果。設(shè)計(jì)成可對輸電網(wǎng)提供兩種截然不同的功能。 在一種運(yùn)行模式下，它是一臺HVDC整流器，給從這個(gè)變電站引出的735 kv和315 kV線路提供高達(dá)7 200A的直流電 以融掉這些線路上的覆冰。該融冰裝置產(chǎn)生的±17．4 kV直流電壓可在輸電線路不同相之間通過線路開關(guān)依次切換。畢 竟冰暴是偶發(fā)事件，這套裝置在其余大部分時(shí)間內(nèi)將以另一種模式，即配置成為一臺靜止無功補(bǔ)償器運(yùn)行．給735 kv 輸電線路提供+250 Mvar／-125 Mvar的動態(tài)無功支持。實(shí)現(xiàn)這兩種模式轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間不到1 h。 關(guān)鍵詞：高壓直流輸電；柔性交流輸電系統(tǒng)；靜止無功補(bǔ)償器；晶閘管控制電抗器；晶閘管投切電容器：冰暴 De—leer Installation at Lrvis Substation on Hydro Qurbec’s High Voltage System Serge Jourden (Power Electronics-HVDC調(diào)用外部TSP程序采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型對剩余網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)仿真,從而實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)的混合數(shù)字仿真.在全圖形化界面下構(gòu)造仿真 系統(tǒng)而不用編制大量程序代碼,從而使仿真過程大大簡化.這種方法具有通用性,可以推廣到高壓直流輸電(HVDC)及其他FACTS的仿真.以含靜止無功補(bǔ)償器 (SVC)的IEEE三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例,通過與EMTP的仿真結(jié)果比較,驗(yàn)證了本文提出的混合仿真算法精確地反映了SVC經(jīng)受系統(tǒng)擾動后的動態(tài)電壓電流特性. 4.學(xué)位論文 吳起 用SVC和TCSC提高交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制方法研究 2007 隨著直流輸電的競爭力日益提升并發(fā)展到今天，高壓直流輸電已愈來愈多地應(yīng)用在世界各大電力系統(tǒng)中，僅我國就建成多條交直流并聯(lián)輸電線路。 直流輸電具有諸多優(yōu)勢，但是由于交直流系統(tǒng)運(yùn)行特性及交直相互影響比較復(fù)雜，因此給系統(tǒng)穩(wěn)定帶來新的問題。 直流系統(tǒng)換流站在運(yùn)行中需要 消耗大量的無功，使得兩端交流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定問題日益重要；當(dāng)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的干擾或故障時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)定問題也面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。因此研究提高交直 流并聯(lián)輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法和措施是當(dāng)前電力系統(tǒng)的重要課題之一。 柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術(shù)在電力系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景，是近年 來電力系統(tǒng)研究的前沿課題之一。靜止無功補(bǔ)償器(SVC)和可控串聯(lián)補(bǔ)償器(TCSC)是FACTS家族的重要成員，是提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的有力工具。因此 ，研究把SVC和TCSC應(yīng)用于交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)分析了交直流并聯(lián)系統(tǒng)的相互影響特性 ，指出系統(tǒng)面臨的問題及解決問題的方向?；赟VC和TCSC的工作原理及數(shù)學(xué)模型，研究了把SVC和TCSC應(yīng)用到交直流系統(tǒng)的控制方法。 SVC是電力 系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)闹匾b置，當(dāng)其采用純電壓型非線性控制時(shí)，具有很快的響應(yīng)速度和很強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力，可在并聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行過程中根據(jù)無功的變化情況快 速發(fā)出或吸收無功，從而提高電壓穩(wěn)定性。 TCSC是電力系統(tǒng)中重要的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，根據(jù)控制方式的不同，起到多種穩(wěn)定控制作用。在交直流并 聯(lián)輸電系統(tǒng)中，采用合適的控制策略，靈活地改變TCSC的有效電抗值，可增加交流線路的輸送能力，提高系統(tǒng)的功角和電壓穩(wěn)定性。 論文建立了 典型的交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)仿真模型，設(shè)置兩種不同強(qiáng)度的系統(tǒng)，對系統(tǒng)在典型大干擾(負(fù)荷劇增、直流閉鎖、交流斷線等)下的動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行仿真。針 對每種大干擾，分別對只投入SVC或TCSC(TCSC采用補(bǔ)償度不同的固定補(bǔ)償或其它補(bǔ)償方式)，以及同時(shí)投入SVC和TCSC后，系統(tǒng)電壓或頻率等的變化情況 進(jìn)行仿真并分析，結(jié)果證明了SVC和TCSC對系統(tǒng)穩(wěn)定控制的有效性和可行性。 5.期刊論文 王康.金宇清.甘德強(qiáng).鞠平.石立寶.倪以信.WANG Kang.JIN Yuqing.GAN Deqiang.JU Ping.SHI Libao. NI Yixin 電力系統(tǒng)小信號穩(wěn)定分析與控制綜述 -電力自動化設(shè)備2009,29(5) 針對互聯(lián)電網(wǎng)形成后越來越突出的低頻振蕩問題,綜述了電力系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的分析和控制方法.首先推導(dǎo)了用于小信號穩(wěn)定性分析的數(shù)學(xué)模型及 基于該模型的特征值分析方法,求取主特征值是優(yōu)化此類方法的趨勢;然后介紹了幾種近年來出現(xiàn)的新方法和仿真軟件,PSS/E由于其強(qiáng)大的功能將成為應(yīng) 用的主流;探討了影響小信號穩(wěn)定性的各種因素和穩(wěn)定域的估計(jì)等問題,對穩(wěn)定域的解析性刻畫是今后研究的熱點(diǎn);指出了提高小信號穩(wěn)定性的措施和控制 策略,簡單介紹了PSS、FACTS和HVDC用于該領(lǐng)域的可行性及其控制器的設(shè)計(jì)方法,廣域測量系統(tǒng)的出現(xiàn)將為上述工具的應(yīng)用提供新的思路和實(shí)現(xiàn)手段;最后 對該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和前沿的研究課題進(jìn)行了展望. 6.期刊論文 常勇.徐政.王超.CHANG Yong.XU Zheng.WANG Chao 基于Matlab的電力系統(tǒng)分析工具包PSAT及其有效性 檢驗(yàn) -電力自動化設(shè)備2007,27(7) 介紹了一種新穎的基于Matlab數(shù)學(xué)語言編寫的電力系統(tǒng)分析軟件包PSAT,詳述了該軟件包源代碼開放的特點(diǎn),介紹了PSAT比較全面的模型庫,主要包括 :電機(jī)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)、調(diào)速器、柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)、高壓直流輸電系統(tǒng)(HVDC)、分布式發(fā)電系統(tǒng)等.PSAT功能豐富,目前可完成潮流計(jì)算 、連續(xù)潮流、小信號穩(wěn)定分析、動態(tài)時(shí)域仿真及相量測量單元(PMU)配置等方面的分析和研究.通過對同一個(gè)典型算例進(jìn)行時(shí)域仿真和特征值分析,將 PSAT與商業(yè)軟件PSS/E進(jìn)行了分析對比,結(jié)果表明該軟件包的計(jì)算結(jié)果具有一定精度. 7.學(xué)位論文 鄂志君 基于PSCAD/EMTDC的電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)與電磁暫態(tài)混合仿真 2005 近幾年，隨著現(xiàn)代電力電子學(xué)的迅速發(fā)展，各種電力電子設(shè)備如高壓直流輸電系統(tǒng)HVDC(HighVoltageDirectCurrentSystems)和柔性交流輸電系統(tǒng) FACTS(FlexibleACTransmissionSystems)裝置不斷引入電力系統(tǒng)。這些設(shè)備使電網(wǎng)的運(yùn)行控制變得更加復(fù)雜，為了提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定分析水平，有必要 對包含這些設(shè)備的電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的數(shù)字仿真。 HVDC和FACTS設(shè)備對系統(tǒng)擾動具有快速響應(yīng)能力，機(jī)電暫態(tài)仿真程序 TSP(TransientStabilityProgram)對HVDC和FACTS裝置采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型，因而不能仿真器件接口或內(nèi)部的瞬變電壓電流響應(yīng)。而電磁暫態(tài)仿真程序 EMTP(ElectromagneticTransientProgram)能精確地模擬復(fù)雜電力系統(tǒng)中的HVDC和FACTS等電力電子設(shè)備的暫態(tài)特性。但是受計(jì)算機(jī)計(jì)算和存儲能力的限 制，即使采用并行算法也難以對大型電力系統(tǒng)進(jìn)行全網(wǎng)電磁暫態(tài)仿真。一般需要進(jìn)行系統(tǒng)等值化簡，因此不能反映系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程對電磁暫態(tài)過程的 影響。為彌補(bǔ)上述兩方面的不足，機(jī)電暫態(tài)與電磁暫態(tài)混合仿真算法對電力電子裝置使用電磁暫態(tài)模型進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真，對剩余網(wǎng)絡(luò)采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型 進(jìn)行機(jī)電暫態(tài)仿真?；旌戏抡嫠惴瓤梢跃_地反映非線性電力電子器件的動態(tài)特性，又具有較高的仿真效率。但目前的混合仿真算法都需要在程序中 建立HVDC或FACTS器件及其控制器的電磁暫態(tài)模型，并編制大量的仿真程序模擬器件內(nèi)部復(fù)雜的電磁暫態(tài)過程，不同的器件、不同的控制策略需要編制不 同的程序，缺乏靈活性、通用性。 針對目前混合仿真方法存在的問題，本文介紹的混合仿真算法將TSP程序嵌入商業(yè)軟件PSCAD/EMTDC主程序中 ，利用EMTDC仿真軟件自帶的元件搭建FACTS元件及其控制器模型，并對其進(jìn)行精確的電磁暫態(tài)仿真，調(diào)用外部TSP程序采用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型對剩余網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行機(jī) 電暫態(tài)仿真，從而實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)的混合數(shù)字仿真。該方法在全圖形化界面下構(gòu)造仿真系統(tǒng)而不用編制電磁暫態(tài)仿真代碼，從而使仿真過程簡化。并且具有 一定的通用性，可以推廣到HVDC及其它電力電子器件的仿真，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有混合仿真方法的不足。本文以裝有靜止無功補(bǔ)償器 SVC(StaticVarCompensator)的IEEE三機(jī)九節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例，通過與商業(yè)軟件EMTP的仿真結(jié)果比較，驗(yàn)證了本文提出的混合仿真算法能精確地模擬SVC在 系統(tǒng)經(jīng)受擾動后的動態(tài)電壓、電流特性。 本文鏈接： 下載時(shí)間：2010年4月25日