【摘 要】
:
新能源电源通过电力电子换流设备并网,其短路电流计算主要存在两大难题:一是新能源电源短路电流精细化表达式严重依赖控制参数,而控制参数难以获取导致其难以工程应用;二是新能源电源的输出电流与其并网点电压成耦合关系,其短路电流需要迭代求解,但由于大型网络迭代耗时较长和收敛性差等问题,现有短路电流整定计算软件不支持迭代计算。针对上述问题,论文从新能源电源单机故障特性出发,研究其适应于工程应用的短路电流表达式
【基金项目】
:
国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目“新能源电力系统的弹性运行与保护控制(52061635102)”; 国家自然科学基金面上项目“新能源电力系统的弹性运行与保护控制(51777071)”; 国家重点研发计划项目“含高比例分布式光伏的直流配电系统控制、保护和运行技术(2018YFB0904104)”;
论文部分内容阅读
新能源电源通过电力电子换流设备并网,其短路电流计算主要存在两大难题:一是新能源电源短路电流精细化表达式严重依赖控制参数,而控制参数难以获取导致其难以工程应用;二是新能源电源的输出电流与其并网点电压成耦合关系,其短路电流需要迭代求解,但由于大型网络迭代耗时较长和收敛性差等问题,现有短路电流整定计算软件不支持迭代计算。针对上述问题,论文从新能源电源单机故障特性出发,研究其适应于工程应用的短路电流表达式,在此基础上开展新能源配网短路电流计算的局部迭代和等效聚合模型方法研究。提出了一种不依赖于新能源电源控制参数的短路电流计算方法。首先分别推导了部分功率逆变型电源和全功率逆变型电源的短路电流精细化解析表达式,研究其故障特性变化规律。在此基础上优化了不同控制环节对故障电流的影响权重,并结合故障录波数据,构建了不依赖于新能源电源控制参数的短路电流和节点电压之间的映射关系,解决了新能源电源短路电流解析表达式由于控制参数未知而无法工程应用的问题。最后通过仿真和人工短路试验证明了所提电压电流映射关系的准确性。提出了基于故障区域局部迭代的新能源配网短路电流计算方法。首先分析了含新能源配网短路电流与新能源位置和各节点电压跌落程度之间的关系,并结合节点之间的连接关系给出了故障区域的划分方式,提出了一种在故障区域内进行局部迭代的网络短路电流计算方法。通过将局部迭代封装为可调用子函数的方式,嵌入现有新能源短路电流计算软件中,解决了现有工程计算软件无法全局迭代问题。通过仿真值与软件计算值的对比,验证了所提方法的有效性。提出了一种基于等效聚合模型的配网短路电流计算的方法。在电压电流映射关系的基础上,分析了新能源电源和网络拓扑参数对网路短路电流的影响,建立了含新能源配电网分支线路的等效聚合模型,简化了网络拓扑以及减少了新能源耦合节点,避免了全网迭代计算所带来的计算耗时较长和由于网络维度过大容易不收敛的问题。仿真结果标明,该方法在求解高比例新能源电源接入配网短路电流方面具有较高的计算精度,且能提高计算效率和收敛性。
其他文献
由于径流预报不确定性的存在,径流预报误差不可避免,多支流河流径流预报误差具有复杂性、多重不确定性。研究径流预报误差统计特性、分布规律及空间相依性,建立径流预报误差空间相依结构模型;并在此基础上开展考虑入库径流预报误差的梯级水库短期发电调度风险研究,对提高梯级水库发电调度效益和流域水能资源利用率具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文针对目前径流预报误差研究较少描述径流预报误差空间相依性的现状,基
建设基于模块化多电平换流器的柔性直流电网是实现可再生能源大规模传输的优选方案,然而,低惯性、弱阻尼的特性使其承受着严重的直流故障电流。现有关于直流电网直流故障的研究主要关注于故障限流或清除,在之后的恢复方面则存在一定不足,多数研究只聚焦于直流系统中单台设备的重启,例如直流断路器的重合闸;还有部分工作虽然对多端直流系统的恢复展开研究,但由于只聚焦于特定的工程,在适用性方面还存在一定缺陷。研究直流电网
有机太阳电池(OSCs)具有可制备半透明或柔性器件、工艺简单、成本较低等优势,因而近年来备受关注。但是与以晶硅为代表的传统无机太阳电池相比,OSCs的光电转换效率(PCE)依然较低。深入研究OSCs性能受限的原因并提出相应的解决措施是目前亟需解决的重要科学技术问题。基于此,本文建立了单结有机太阳电池(SJ-OSCs)和钙钛矿/有机叠层太阳电池(TSCs)的器件模型,通过优化器件各参数探索提升器件P
近年来,由于工业化和人口不断增加,巴基斯坦的能源需求成倍增长。风能为满足该国的能源需求提供了极好的机会。本文旨在识别和分析显着影响巴基斯坦风电产业发展和竞争力的关键因素。为此,我采用了钻石模型方法。经过仔细分析,我们发现这些因素是:需求条件、要素条件、机会、相关和支持产业、企业战略、结构、竞争和政府。该模型中确定的所有因素都在从不同的角度影响风电行业的竞争力。因此,为了风电行业的长远发展,这些因素
随着国民经济发展和科技进步,社会对能源电力行业的需求也越来越大。我国的电力供应结构一直以火电厂为主,但是随着化石能源逐渐枯竭,国家对环保方面的要求越来越高,以及碳中和的目标,未来我国一定会大力发展新能源。由于核电发电工艺日益成熟,正常运行时对环境影响较小,相比于火电有着巨大的优势,我国核电发展前景一片大好。但由于核电技术的特殊性,一旦发生核电事故,不仅会造成巨大的经济财产损失,对附近的生态环境,居
绕组变形是电力变压器故障的主要原因之一,危害电力系统的安全稳定运行,因此对变压器绕组运行状态的监测至关重要。在线频响法灵敏度高、准确度高,可实现变压器不停电检测,发展前景广阔。因此研究在线频响法的诊断方法具有很高的理论意义和广泛的实用价值。本文基于变压器绕组多导体传输线理论和多端口电路网络理论,建立了灵敏度和准确度较高、可消除外部网络影响、可实现故障定相的在线诊断网络函数。得到的主要成果如下:首先
现有适用于离线变压器绕组变形检测的频率响应法(FRA),难以直接推广应用于带电运行的变压器。近年来提出的利用罗氏线圈向绕组耦合注入激励信号,通过高压套管根部的罗氏线圈测量响应电流信号的方法具有一定的可行性。但在现场应用中遇到了电磁干扰过大的问题:一方面,带电运行变压器绕组上工频负载电流会导致罗氏线圈传感器磁芯饱和,失去测量能力;另一方面,变电站内复杂的电磁环境造成传感器外壳屏蔽失效,噪声干扰过大淹
我国电力市场化改革正在持续、有序推进。三峡和四川、云南等省份的大水电站,每年向东南沿海省份源源不断地输送大量清洁能源。在丰水期,水电机组的发电能力超过西南部地区的电力市场需求,“西电东送”输电通道的输电容量显现出稀缺性。近年来,我国建立了跨省区电力市场化交易机制,但未建立相应的跨省区输电容量市场化分配机制,致使丰水期输电容量分配与电力交易合同执行的矛盾突显。因此,如何合理地分配跨省区输电容量资源,
现阶段,电网响应“双碳”目标积极推进以清洁能源为支撑的新型电力系统的建设,大规模清洁能源的并网对电网的灵活性提出了更高的挑战。居民用户可调节负荷蕴藏着巨大的灵活调节潜力,开展对需求侧资源的实时调控,在短期内发挥资源灵活调节作用,确保新型电力系统安全稳定运行。但由于可调节负荷影响控制策略的因素多且随机性强,现常用的云端远程控制方式在执行控制指令过程中,延时较大,指令到达用户侧状态已经发生了改变,不利
在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下,海上风电装机容量爆发式增长。由于复杂恶劣的运行环境,海上风电输出功率的随机性、波动性和间歇性更强,大规模海上风电并网对电力系统频率稳定性提出了更高的要求和挑战。本文以半潜漂浮式海上风电机组为研究对象,建立含海上风电的混合电力系统一次调频模型,分析海上风电场并网频率特性,提出海上风电机组一次调频控制策略,改善电力系统一次调频性能。本文主要研究工作如下:(1)