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2012年电力系统实时仿真技术交流会议

召开年：2012
召开地：银川
出版时间： 2012-05-24

主办单位：中国电机工程学会

会议文集：2012年电力系统实时仿真技术交流会议论文集

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1.基于风险的低压减载地点选择方法
- 张志文;胡非;谢红涛
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：低压减载是解决电压稳定问题的一种较经济的方法之一，低压减载地点的选择是低压减载整定的一项重要内容，选择合适的地点有助于提高系统的电压稳定性。本文分析了PSASP的电压分析模块的数学原理，利用模态分析得到参与因子。结合风险评估的方法，将参与因子计入后果的计算中，通过对风险值的排序来确定低压减载地点。以IEEE39节点系统为例，具体阐述了低压减载地点选择方法的应用，证明了该方法的正确性和有效性。
2.基于PSASP的低频减载整定系统软件设计与实现
- 王武双;王晓茹;吴丹;陈义宣;张志文
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：传统低频减载方案通常是采用单机单负荷模型进行整定,并结合时域仿真的手段进行校验，这个过程不仅工作繁琐,而且不容易得到一种能够在所有预设故障条件下都能使频率满足导则要求的方案。本文采用Visual C++编程实现与电力系统分析综合程度 PSASP的接口,在此基出上开发了低频减载整定系统ASSP。该系统拥有良好的人机界面,能在用户给定系统故障和运行方式后进行系统的低频减载方案优化整定；也能在给定故障集和运行方式后对已有的减载方案进行时域仿真校验。整定或校验完成后,用户可以通过曲线和报表查看低频减载装置的动作情况,最后通过将ASSP成功地应用于某地区电网低频减载整定证明了该系统软件的方便实用。
3.基于ADPSS的宁夏电网安全稳定控制装置试验
- 王博;周宗川;田蓓;张星;王峰;郑伟杰
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：现代电力系统的实时性、复杂性空前提高了对电力系统可靠性、安全性的要求。安全稳定控制装置正是为了保障电网稳定性、安全性的第2道防线和第3道防线。采用ADPSS电磁-机电超实时全数字混合仿真技术,在2010年宁夏冬大方式的基础上,按照750kV贺兰山变成安全稳定控制制装置的动作策略,对750 kV大坝电厂、750 kV贺兰山变以及750 kV贺兰山变进出线第区域建立了电磁暂态模型。通过混合仿真计算,模拟750 kV黄贺山I线断线过程,检验了稳控装置的可靠性和动作特性。
4.磁控式并联电抗器动态自适应逆控制算法
- 郑伟杰;周孝信
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：提出一种磁控式并联电抗器(MCSR)的非线性自适应逆控制系统的建模算法。采用“分解建模”的设计思想，将元件建模和动态系统辨识理论相结合，对MCSR的非线性元件部分和外在系统的动态影响分别建模。建立描述非线性磁路特性的逆对象方程，根据“阿贝尔定理”对非线性方程进行泰勒展开，以解析解形式求出控制系统需要的励磁电流，建立逆对象传递函数；针对外在电力系统与MCSR的相关性，建立时变参数的动态回归方程，以最小二乘法求出时变参数。已在电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)中编程实现了控制模块的工程化应用，并以MCSR实际运行参数搭建算例，验证了控制系统的有效性和实用性。
5.Modelling and Operating Characteristics of Direct Drive Wind Farm Connecting to Power Grid
- Feng Gao;Ning An;Feng Su;Ninghui Zhu
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：本文针对大规模直驱式风电场模型及接入电网的暂态稳定特性进行了研究。依据合理的假设，对直驱式风电机组的详细模型进行简化，建立了适用于大规模风电场接入电网计算的直驱式风电场的模型，在电力系统分析综合程序(PSASP)用户自定义模块中实现了工程应用。结合风电场接入系统的算例，分析了直驱式风电场接入电网的暂态稳定特性；分析了风电场低电压穿越特性对电力系统暂态稳定性的影响。仿真结果表明，直驱式风电场会对接入点母线电压及系统频率产生影响；风电场低电压穿越特性可以改善电网的频率稳定水平。风电场应配备相应的无功补偿装置及具备调频能力的常规电源以减小风电场给电网带来的影响。
6.交直流电力系统分割并行电磁暂态数字仿真方法
- 田芳;周孝信
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：针对直流输电系统拓扑结构变化频繁的特点，提出一种交直流分割并行的电磁暂态数字仿真方法，避免了直流输电系统拓扑结构变化对电力系统其他部分的影响。在AGRE标准算例上所做的测试表明，该方法计算结果正确，计算速度快。该方法具有计算效率高、网络分割灵活等特点。该方法的提出和实现，为进一步解决直流输电系统的电磁暂态仿真的实时性及采用数字仿真系统进行直流输电控制保护装置的闭环仿真试验奠定了基础。
7.电力系统运行及安全监控仿真系统的研究与开发
- 田芳;董春晖;李亚楼;王海宁;印永华;严剑峰;徐得超;何江
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：针对许多新的安全监控技术，如动态安全评估预警、安全稳定控制、广域控制保护等缺少实验室研究和测试手段的现状，提出运行及安全监控仿真试验方法并研发出仿真系统，该系统能够实时模拟大规模电网的运行，从而为各种新的安全监控技术的研究试验提供类似于真实电力系统环境的仿真试验平台。该仿真系统已成功应用于国家电网仿真中心。应用结果表明，该系统具有高度的集成性和开放性，可为新安全监控技术的研究和测试提供有效的技术手段。
8.全数字实时仿真装置与直流输电控制保护装置的闭环仿真试验及分析
- 田芳;宋瑞华;周孝信;吴中习;李亚楼
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：介绍了电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)与葛洲坝-上海直流输电工程控制保护装置的闭环仿真试验过程及分析结果。简化系统的试验结果表明，采用ADPsS进行闭环仿真试验的结果与动模试验结果一致，准确可信。另对葛洲坝-上海直流输电工程大系统做了一些具体试验分析，体现了采用ADPSS进行控制保护装置闭环仿真试验的优越性，证明ADPSS不仅可用于控制保护装置本身的行为特性研究和功能、性能测试，也可用于研究装置控制保护策略与大电网动态特性的相互作用。
9.抑制次同步振荡的可控串补附加阻尼控制
- 刘敏;周孝信;田芳;朱旭凯
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：可控串补(TCSC)对次同步振荡(SSO)的阻尼作用受到多种因素的影响。其相关研究也结论不一。因此仅依靠TCSC自身特性来抑制SSO，其效果有待以后更进一步的研究。目前有必要从主动抑制的方向出发，研究TCSC的次同步振荡附加阻尼控制，为SSO的抑制提供更可靠的保障。基于机电扭振互作用的机制，对抑制SSO的原理进行分析，提出一种基于相位补偿原理的TCSC次同步振荡附加阻尼控制方法。针对某一实际串补系统，基于动态相量法对其建模，通过小干扰稳定分析，比较TCSC附加阻尼控制加入前后的模态阻尼比。分析结果表明：在该控制下，系统阻尼增强，并在各模态扭振频率下均呈现正阻尼，时域仿真也验证了控制的有效性。
10.大型互联电网多断面功率约束潮流算法
- 丁平;周孝信;严剑峰;于之虹;陈伟
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：现有的各种潮流算法不能很好地解决断面功率调整问题，特别是断面功率和目标值偏差较大时收敛困难。提出一种基于牛顿法的大型互联电网多断面约束潮流算法，称为多断面控制法。该算法能在解电网潮流方程的同时将多个断面功率控制在指定位置。通过在传统潮流方程中增加断面功率偏差方程，并在承担控制任务的发电机功率方程组中增加功率变化附加项。建立控制多断面功率的基本模型。针对不同情况采取不同机群设置技巧和控制措施，使本文方法能适应不同情况大型电网的计算需求。该方法原理简单、收敛性好、容易实现，用WEPRI-36节点系统和大电网的实际工程验证了算法的有效性。
11.电力系统快速静态安全分析的改进算法
- 丁平;李亚楼;徐得超;田芳;严剑峰;于之虹
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：传统的静态安全分析研究集中在处理电力系统元件开断后的分配不平衡功率和快速潮流算法上。电网发展和安全需求的提高要求静态安全分析系统能容纳多种复杂模型。适应不同种类多个元件的切除、增加和参数修改，结合PQ分解法的收敛特性提出统一的模型处理原则；基于部分因子修正的快速算法提出因子表附加链技术；用动态网络接线分析方法减少计算用时。这些原则和方法解决了静态安全分析系统对模型和新增元件的要求。实现了快速性、准确性和收敛性相结合，具有较好的理论价值和应用前景。中国电网的算例证明了所提方法的有效性。
12.基于本地测量信号的TCSC抑制次同步振荡附加控制
- 朱旭凯;周孝信;田芳;刘敏;李亚楼;张星
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：越来越多的秉性变流输电系统(FACTS)装置应用于电网，成为可能的次同步振荡激发源，严重的次同步振荡将直接导致大型汽轮发电机组转子轴系的严重破坏，危及电力系统的安全运行。为了有效抑制次同步振荡，文中设计了基于测量阻抗提升系数(本地测量信号)的可控制联补偿(TCSC)控制次同步振荡方法,并通过建立包含火电机组的TCSC系统仿真模型。对该方法的有效性进行了验证。由仿真结果可知，与采用转速偏差信号的附加控制方式相比．所提出的控制方法具有同样的抑制效果，并且简单、容易实现，更有利于电网应用。
13.电力系统仿真软件PSASP接口研究与应用
- 王武双;王晓茹;黄飞;吴丹
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：对电力系统仿真软件PSASP的结构和作业数据库进行了剖析，开发了能自动循环调用其暂态稳定计算模块和访问其计算数据的接口。针对传统基于单机单负荷模型的低频减载方案整定方法的缺陷，将所开发的接口应用到基于时域仿真的方案优化程序和方案校核程序的编写。最后对某地区电网进行低频减载方案整定计算和方案校验。仿真结果表明，所述接口对增强PSASP的计算功能和提高计算效率，降低现场工作人员工作量具有很好的效果。
14.基于PSASP暂态稳定计算的数据接口研究
- 黄飞;王武双;王晓茹
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：本文通过对PSASP暂态稳定数据及其计算流程的分析，采用编写接口程序的方式，实现了一次性定义大量的暂态稳定作业。并成功将其应用于低频减载方案的校验中，得到了比较满愈的效果。
15.采用主备方式的TCSC次同步振荡附加阻尼控制策略
- 刘敏;周孝信;田芳
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：为能完全可靠地抑制次同步振荡(SSO)，有必要研究可控串联补偿(TCSC)对SSO的主动押制策略，为其本身已有的对SSO的自然抑制作用增加保障。文中通过分析抑制SSO的原理，提出一种主动阻尼控制策略——TCSC次同步振荡附加阻尼控制。该控制通过测量远端或本地具有振荡特征的信号，利用相位补偿原理，结合TCSC原有控制提供附加电磁转矩，增大电气阻尼；并以基于远端转速偏差信号的阻尼控制为主，以基于本地电气量信号的控制为备用，从而兼顾阻尼效果和控制可靠性。针对某一实际串联补偿系统，通过小干扰稳定分析和时域仿真。比较TCSC附加阻尼控制加入前后的振荡变化、不同输入信号对阻尼效果的影响以及有无备用控制的区别。结果表明基于该控制原理，无论采用远端信号抑或本地信号，系统阻尼均得以增强；就阻尼效果而言，远端的转速偏差信号明显优于本地的功率偏差信号。
16.基于动态磁阻的磁控式并联电抗器等效电抗暂态模型
- 郑伟杰;周孝信
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：提出一种描述超/特高压磁控式并联电抗器(MCSR)非线性磁饱和特性的实用化解耦电磁暂态模型。基于动态磁阻的思想，提出瞬时等效电抗的算法，反映了交直流混合励磁条件下饱和等效电抗的实时动态变化特性；以反双曲函数描述非线性磁路特性，对耦合磁路方程进行解耦，并用带阻尼的隐式梯形积分算法对瞬时等效电抗进行差分化。建立电磁暂态模型，能够与电磁暂态计算相兼容。已在电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)中编程实现了仿真模型的工程化应用，并搭建标准算例，以工程投运的MCSR现场运行参数为模型输入量，进行仿真，计算结果数值精确，波形吻合，验证了模型的正确性。
17.电力系统三相潮流计算及其模型综述
- 徐树文;李亚楼;田芳
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：文中阐述了一种考虑系统三相不平衡情况的三相潮流方法。作者在前人研究成果的基础上,做出选择或改进,从选用的计算方法、所用的常见模型、程序语言及实现方式等多方面做了全面深入的阐述,力图实现一种能实用于电力系统不对称分析的潮流软件。
18.基于PSASP的大规模光伏集中并网系统建模与仿真
- 夏天;董凌;牛喜怀;高宝荣;安宁;黄彦浩
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：大规模光伏电站集中并网系统技术成熟、并网障碍小、收购方式简单易行，适合我国中西部地区的地理环境和气候条件，是中国发展光伏发电技术的首选。本文基于电力系统分析综合程序(PSASP)，建立了大型集中并网光伏电站的机电暂态模型，其中涉及光伏电池阵列、并网功率变换器及其控制、保护系统。通过将模型引入单机。无穷大系统中进行测试，从理论上验证了模型的正确性。并将模型接入实际电网中进行仿真，对电网的运行特性进行了理论分析。该模型为研究光伏发电系统的特性提供了基础性平台，为确定光伏电站接入容量提供了有效的工具，为大容量新能源接入电网后的安全稳定运行提供必要的技术支撑。
19.基于MPI的电网仿真实时并行计算平台
- 陈勇;李亚楼;田芳;张星
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：在电力系统动态电磁暂态仿真的并行计算中，存在超实时和硬实时的问题。为此，提出一种基于MPI的实时并行计算平台。引入硬实时操作系统RTLinux,采用实时内核和PSDD编程模式对仿真并行计算程序、MPICH并行环境和GM软件等进行重构，以获得硬实时特性。测试结果证明，该平台的平均时间性能提高约10％，时间的最大抖动幅度降低50%~80％，并减少了时间的抖动频率。
20.应用于三相潮流程序的变压器模型的实现
- 徐树文;李亚楼
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：介绍一种三相潮流程度中的变压器的实现方法。其思路是将变压器分左右两块:左侧部分包含一次侧的联结组别和三相的变比值,右侧部分包含二次侧联结组别和变压器阻抗值,并分别以子程序实现。计算中根据实际变压器型调用相应子程序,通过组合得到完整的变压器模型。该方法思路简洁,易于编程实现,能方便地实现多种不同接法的变压器模型,可以很好地应用于三相潮流程度。通过一个简单算例对模型的有效性进行验证和分析。
21.针对励磁系统的用户自定义建模方法及其应用
- 杨潇
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：为提高电力系统仿真的灵活性和开放性，提出一种基于改进插入式建模技术的励磁系统用户自定义建模方法．将暂态稳定性仿真中采用的励磁系统的传递函数拆分为两类自定义的基本传输摸块:非状态变量模块和状态变量模块，以描述元件的数学模型。应用该方法编写了用户自定义建模程序，实现拓扑分析和自动初值平衡等功能。通过实例分析详细阐述了自定义模翟文件的格式含义，分析了用户自定义程序和主程序之间的关系。应用此方法搭建的用户自定义模型初值平衡操作简单，通过修改若干自定义模型参数便可迅速拓展出新模型。最后通过算例验证了基于该方法建立的用户自定义建模程序的准确性和可拓展性。
22.基于PSASP的短路计算分析
- 王晓蔚;石振刚;扬潇;张倩茅
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：随着电网负荷和系统规模的增加，导致短路电流水平快速上升，因此对电网进行短路电流计算分析具有重大的意义。介绍了电力系统综合分析程序PSASP短路计算模块的主要功能，应用PSASP对某省500kV及反220kV厂站的短路水平进行了全面计算与分析。针对部分厂站短路电流水平超标问题，提出了相应的措施和建议。并对规划2010年电磁环网解环后，500kV/220kV厂站的短路电流水平进行计算分析，计算结果为电网的安全运行提供了可靠依据。
23.利用PSASP进行新能源并网仿真分析与关键技术研究
- 黄翠艳;范艳
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：以蔚县风电基场一期工程为研究对象,利用电力系统分析综合症程序(PSASP)建立风电场接入系统仿真模型,对风电场接入电网关键技术进行研究,从而为大容量新能源接入电网技术提理论依据。
24.基于电网数字仿真装置ADPSS的宁夏电网安全稳定控制装置试验研究
- 王博;田蓓
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：现代电力系统的实时性、复杂性空前提高了对电力系统可靠性、安全性的要求。安全稳定控制装置正是为了保障电网稳定性、安全性的第2道防线和第3道防线。本文采用电网数字仿真装置ADPSS电磁-机电超实时全数字混合仿真技术，在2010年宁夏冬大方式的基础上，按照750kV贺兰山变安全稳定控制装置的动作策略，对750kV大坝电厂、750kV贺兰山变以及750kV贺兰山变进出线等区域建立了电磁暂态模型。通过混合仿真计算，模拟750kV黄贺I线断线过程，检验了稳控装置的可靠性和动作特性。
25.考虑合理安全原则的大型互联电网在线传输极限计算
- 丁平;周孝信;严剑峰;于之虹;施浩波;陈伟
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：传统的重复潮流法传输极限计算模型。对所考察时段可能出现的运行方式及需要校核的故障集缺乏明确的规定，使计算结论有较大的不确定性。为弥补该缺陷并保证传输极限值能较好地指导电力生产，提出用合理安全原则改进重复潮流法。据此形成一种适合于大型互联电网的在线传输极限算法。该算法采用最易失稳的机组调节次序使计算结论有较好的安全性。通过以下措施使计算过程符合大型电网的实际：针对不同的电网状况采用不同的断面功率增长方式；用同时控制多断面功率的潮流调整算法考虑相邻断面功率对被研究断面的影响；用各种安全限制措施约束潮流调整过程；只校核与断面相关的故障。用实际工程算例证明算法的有效性。
26.基于电力系统全数字实时仿真装置的大电网机电暂态-电磁暂态混合仿真
- 朱旭凯;周孝信;田芳;徐得超;黄柳强;李刚
- 《2012年电力系统实时仿真技术交流会议》 | 2012年
摘要：对高压直流输电和柔性交流输电系统设备的准确仿真需建立详细的电磁暂态模型，而大电网中建立所有设备的电磁暂态模型来进行计算是不现实的，针对该问题。采用了3个典型算例，详细介绍了应用电力系统全数字实时仿真装置的混合仿真功能进行大规模电网仿真的过程。将大电网分为电磁暂态子网和机电暂态子网，其中大电网局部或某些关注的设备作为电磁暂态子网，其余网络作为机电暂态子网，电磁暂态子网中的设备用详细的电磁暂态模型描述。将混合仿真计算结果与传统的机电暂态仿真结果相比较，验证了混合仿真的准确性。