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南方电网技术
南方电网科学研究所有限责任公司
南方电网技术

南方电网科学研究所有限责任公司

饶宏

双月刊

1674-0629

nfdwjs@csg.cn；nfdwjs@yeah.net

020-38120860 38120823 38120841

510080

广州市越秀区东风东路水均岗6号粤电大厦西塔18楼

南方电网技术/Journal Southern Power System TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
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    特约主编寄语

    汪际峰文劲宇
    1-2页
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    新能源经柔性直流孤岛送出系统小信号同步稳定机理

    吴应双杨子千刘明顺张野...
    3-10,26页
    查看更多>>摘要：为满足绿色低碳发展的需要,我国正大力推进大规模新能源基地的开发,大规模新能源经柔性直流孤岛送出系统受到越来越多的关注.该系统中新能源设备通常采用常见的跟网型控制,为支撑系统稳定运行,柔性直流设备需采用构网型控制.然而目前对于这样一个高比例甚至100%电力电子系统的同步稳定机理尚不完善.针对锁相环和虚拟同步环在系统同步过程中的作用,建立了跟网型新能源和构网型柔性直流设备的同步模型.然后分析了系统小信号稳定性,推导出系统保证稳定的运行区域,分别针对新能源和柔性直流设备提出了存在失稳风险的运行状态.最后在PSCAD仿真中验证所提结论.

    新能源发电柔性直流输电跟网型控制构网型控制小信号同步稳定分析

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    含高比例新能源和小水电的孤网频率稳定特性及涉网参数优化

    张丹常东旭曾丕江武明康...
    11-18页
    查看更多>>摘要：含高比例小水电和新能源的地区电网被动孤网运行时,孤网内部小水电调速参数、新能源控制保护配置等直接影响孤网的稳定特性.基于实际电网孤网运行的典型案例,分析了影响孤网频率稳定的主要因素,构建了对标多类型孤网运行场景的典型仿真算例模型;通过多维度的量化仿真比对分析,提出了地区电网孤网运行时小水电机网协调、新能源涉网参数优化的一般原则.研究成果支撑孤网运行安全稳定控制预案的制定,助力新型电力系统建设和地区电网的可靠供电.

    孤网运行新能源小水电涉网参数稳定

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    中小容量VSC-HVDC在解决电力系统电磁环网问题的应用

    孙鹏伟周保荣姚文峰李诗旸...
    19-26页
    查看更多>>摘要：电磁环网可以提高电网供电可靠性,但也会造成故障后短路电流增加、线路过载等问题.南方电网公司目前主要采取解环运行和方式预控的措施来降低电磁环网运行风险,但解环不适用于所有场景,方式预控又可能造成电源出力受限.因此提出将中小容量柔性直流输电系统(VSC-HVDC)应用于含电磁环网的低压电网,利用其灵活可控的特点来降低电磁环网运行风险.首先综合考虑《电力系统安全稳定导则》要求以及经济性确定VSC-HVDC在电磁环网中的接入位置和容量,随后给出了VSC-HVDC直流电压、拓扑结构以及参数的确定原则.其次,设计了VSC-HVDC在电磁环网中的控制策略,该控制策略可以降低网损,提高电磁环网稳定性.最后通过实例仿真验证了提出的中小容量柔性直流方案在降低电磁环网运行风险方面的有效性.

    中小容量VSC-HVDC电磁环网模块化多电平换流器异同步控制

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    交直流电网多时间尺度暂态仿真接口综述

    高仕林曹添陈颖王渝红...
    27-37,54页
    查看更多>>摘要：为满足大规模交直流电网多时间尺度动态过程的准确、高效仿真需求,已有研究结合不同仿真建模理论深入讨论了多时间尺度分区仿真方法.对于多时间尺度分区仿真,不同分区间的仿真接口是决定仿真成败的关键.首先,分析了交直流电网的多时间尺度特性及分区多时间尺度仿真的分类.然后,梳理了机电-电磁暂态离线仿真接口设计的关键问题.进一步,归纳了多速率电磁暂态仿真接口和移频-常规电磁暂态混合仿真接口的研究现状.最后,对多时间尺度分区协同仿真接口设计的未来研究方向进行了展望.

    交直流电网多时间尺度仿真分区仿真机电暂态仿真电磁暂态仿真接口设计

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    基于全纯嵌入潮流计算的可靠节点类型转换研究

    雷傲宇罗永建刘承锡梅勇...
    38-45页
    查看更多>>摘要：针对潮流计算中节点类型转换可能导致的非可运行解问题,提出了一种基于全纯嵌入的可靠节点类型转换方法.首先,构建了考虑发电机节点无功功率和电压约束的潮流方程,并分析了目前常用的节点类型转换方法可能导致的非可运行解问题.然后基于复分析理论和全纯嵌入方法设计了潮流方程的全纯嵌入形式,并推导求解电压及发电机无功功率幂级数的递推方程.基于发电机无功功率幂级数判断发电机无功功率越限顺序,并设计了节点类型转换框架.最后,采取IEEE标准算例进行测试,表明了该方法能够较可靠地得到潮流方程的可运行解.

    全纯嵌入节点类型转换潮流计算无功功率约束

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    半隐式延迟解耦的开关动作高效处理方法

    吴小珊赵利刚苏寅生姚海成...
    46-54页
    查看更多>>摘要：传统电磁暂态仿真采用详细模型建模电压源型换流器(voltage source converter,VSC)并采用双插值法(double interpolation method,DIM)处理步长内的开关事件,由于详细模型的导纳阵时变,DIM算法流程复杂,在进行大电网仿真时严重影响计算效率.针对这一问题,应用半隐式延时解耦原理建模VSC,并对步长内开关事件的处理方法进行研究,通过对开关函数在步长内的占空比进行等值代替DIM,提高仿真效率.首先,从VSC状态方程出发,得到VSC解耦模型,实现换流器的并行计算,提高计算效率;其次,分析了不处理开关事件时累计误差的产生机理,并给出了计算时序和开关函数等值占空比的计算方法,保证仿真精度;最后,以PSCAD的仿真波形为基准,验证了所提方法的精度和有效性,讨论了所提方法的方法特点.

    电压源型换流器半隐式延时解耦电磁暂态仿真开关动作处理并行计算

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    基于导纳频响特性的次同步振荡特征值的快速估算

    赵爽袁豪王志敏
    55-62页
    查看更多>>摘要：次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)一直是电力系统广泛关注的稳定性问题.目前已存在特征根分析法、频域分析法(如阻抗分析法)等多种次同步振荡分析方法,但每种方法均有其优缺点.结合特征根分析易量化与频域分析易建模的优点,提出了一种基于导纳频响特性来直接估算次同步振荡特征根的新方法.该方法仅根据系统聚合导纳和导纳积分频响曲线的极值特征(包括极值点频率和斜率信息)便可直接估算出次同步振荡的特征根,计算简便、快捷.通过与MATLAB特征值分析工具的结果对比,验证了估算方法的有效性.该方法适用于常规发电的次同步扭振、新能源发电的次/超同步振荡以及新能源、常规发电打捆送出的复合次同步振荡等不同类型次同步振荡的定量分析,分析结果均得到EMTDC仿真验证.

    次同步振荡导纳特性频域分析特征根风火打捆

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    含混合型MMC的多端柔性直流输电系统短路电流计算方法

    杨欢欢杨荣照王泽青邱建...
    63-73页
    查看更多>>摘要：多端柔性直流输电系统中存在多个换流站,换流站之间复杂的耦合关系使得直流短路电流的计算成为一个难题.针对含混合型模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的多端柔性直流系统应用场景,首先搭建了故障穿越前后混合型MMC的故障等效模型,并从混合型MMC直流故障穿越期间电路结构变化的角度出发,分析了直流故障穿越对多端柔性直流系统各支路短路电流的影响,在此基础上基于叠加定理提出直流故障穿越附加网络的概念.然后结合多端系统的近似解耦解析计算方法和直流故障穿越附加网络的概念,提出含混合型MMC的多端系统直流故障穿越期间的短路电流计算方法.最后,基于PSCAD/EMTDC平台的电磁暂态仿真结果表明,所提出的计算方法在故障发生6 ms内计算的短路电流值最大误差均在±6%以内,且具有良好的适用性,为含有混合型MMC的多端柔直系统的规划设计与保护整定提供了参考.

    多端柔性直流输电系统混合型MMC直流故障穿越网络等效短路电流计算

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    省级异步电网频率强度在线评估方法及应用

    吴琛陈可欣高晖胜程旻...
    74-86页
    查看更多>>摘要：电力系统分区异步互联、大规模新能源替代传统同步机使得系统频率强度降低,频率失稳风险增加.此时,在线评估系统频率强度、监测系统频率稳定裕度对系统安全稳定运行具有重要意义.为此,提出了适用于实际省级异步电网的频率强度在线评估方法,包括数据获取与预处理、系统调频模型简化以及系统频率强度评估三个部分.首先,基于运行控制系统获取各设备开机、出力情况等工况信息,并通过BPA数据以及广域测量系统中的数据建立系统中设备调频动态模型库.其次,通过统一结构近似的方法将设备模型进行降阶,进而计算频率跌落深度系数以及坡度系数等指标以评估系统频率强度.最后,介绍了基于所提评估方法研发的频率强度在线评估系统及其在实际电网中的应用情况.

    频率稳定频率强度统一结构模型在线评估异步电网

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