新型电力系统呈现“双高”的基本特征,即高比例的新能源设备和电力电子设备。国家电网有限公司于2022年成立新型电力系统技术创新联盟,旨在促进传统电力向能源清洁低碳方向转型,而南方电网有限公司早在2020年就提出了“数字电网”的发展理念。与传统的电力系统相比,数字化、清洁化、智慧化是新型电力系统的重要发展方向,数字化贯穿整个新型电力系统的全生命周期,无论是规划设计、建设实施到运行维护都离不开数字化技术和流程。在形态层面,数字电网充分利用传感器、智能设备、电力物联网实现物理电网数字化的升级。在此基础上,依托数字孪生实现数字平台构建,通过大数据计算技术推动电网智能运行。针对以新能源为主体的新型电力系统架构,上海交通大学的江秀臣提出在数字化输变电设备在生产时预安装或投运后加装各类芯片化多物理量融合集成传感器,通过多源数据耦合和数字孪生等技术,完成输变电设备缺陷识别和状态异常预警等功能,从而实现数字化转型。电网模拟设备特点:外置零电压穿越同步触发信号干接点,方便用户测试;山东电网模拟设备功能

摘要:当电网发生严重故障时,虚拟同步发电机(VSG)易发生功角失稳并导致故障电流越限,现有方法大多忽略功角失稳与故障过流之间的内在关联性而将二者单独处理,导致二者难以同时解决。为此,分析了VSG的暂态功角特性和故障电流特性,阐释了产生上述问题的原因及相互关系;基于相图理论分析了多影响因素下VSG的暂态功角稳定性,提出了一种考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法,该方法在自适应调节有功功率指令以保持功角稳定的基础上联合调节无功调压系数,并引入准静态近似虚拟阻抗,同时实现了故障期间VSG的暂态功角稳定和全故障限流。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及所提控制方法的有效性。宁波大型电网模拟设备功能电网模拟电源功能:电压和频率可设置复杂编程方式,轻松实现过欠压,过欠频测试。

摘要:直驱风机网侧换流器可能因与弱电网动态交互引发系统失稳问题。为探究系统的交互机理,保证系统的稳定运行,首先对直驱风机并网模型进行了合理简化,建立了弱电网下直驱风机网侧换流器与电网交互的单输入单输出传递函数模型,并应用经典频域判据进行稳定性分析,探究电气与控制环节对于系统稳定性的影响。其次在分析锁相环导致系统失稳的原因基础上,提出了一种新型3阶锁相环控制结构设计方案,并对锁相环参数进行了多目标优化设计。结果表明,3阶锁相环具有更好的谐波衰减效果,在短路比为2的极弱电网下仍可以保持稳定运行。其次基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提设计方案的有效性。
基于改进转子转速和桨距角协调控制的变速风电机组一次调频策略
摘要:风电机组参与一次调频缓解了传统同步机组的调频压力,但其调频性能受功率跟踪方法的影响,不利于系统频率稳定。为此提出了基于改进转子转速和桨距角协调控制的一次调频策略,在全风速范围内预留调频所需功率裕度,在系统频率波动时能够提供快速且持久的有功支撑,实现对风电机组静调差系数的整定。对比分析不同减载控制策略下机组疲劳载荷和损伤等效载荷,结果表明所提策略可有效降低机组的疲劳载荷,延长使用寿命。其次,通过仿真验证了所提一次调频策略的有效性,频率改善效果优于传统一次调频控制,提高了风电场参与系统频率调节服务的一致性和可预测性。 电网模拟设备广泛应用于新能源行业如储能逆变器、光伏逆变器、风能变流器等产品并网性能测试。

摘要:风电并网所引起的次/超同步振荡研究多集中于小信号模型分析,较少考虑遭受大扰动后限幅等非线性影响。基于单边限幅的描述函数与广义Nyquist判据,对正阻尼直驱式永磁同步发电机(PMSG)限幅环节间歇饱和引起的切换型次/超同步振荡进行分析。首先给出并网PMSG状态空间简化模型并分析其小干扰稳定性;其次发现一种大扰动后并网PMSG因不对称单边d 轴电流限幅间歇饱和引起的新型切换型振荡现象;再次结合并网PMSG网侧变流器的频域模型以及单边限幅的描述函数,给出含限幅环节的PMSG系统近似分析模型;其次结合广义Nyquist判据,近似分析不同限幅值和参数下的振荡频率,并解释该种振荡频率随限幅上限降低而增加的现象。双向交流电网模拟电源其采用先进的SPWM技术及直接数字频率合成(DDS)波形技术。宁波大型电网模拟设备功能
电网模拟电源功能:具备2-50次谐波输出及间谐波输出功能。山东电网模拟设备功能
虚拟同步直驱风电场经MMC-HVDC并网的低频振荡特性分析
摘要:虚拟同步直驱风电场经功率同步环与模块化多电平换流器柔性直流(MMC-HVDC)输电互联,将存在低频振荡风险。考虑MMC-HVDC和直驱风机网侧换流器以及转子侧换流器内部的动态过程,首先建立虚拟同步直驱风电场经MMC-HVDC并网的小信号模型,并通过精细化电磁暂态仿真验证其准确性。随后,利用根轨迹方法,分析风电功率波动和交流系统强度变化对互联系统稳定性的影响,设计功率变化时虚拟同步直驱风电场的参数整定方法。结果表明,由于功率外环和MMC-HVDC送端整流站电压环作用,在风电场输出功率增大和交流系统强度降低的过程中,互联系统存在低频振荡现象。通过合理调整锁相环、虚拟同步机(VSG)有功环和MMC-HVDC送端整流站电压环的控制器参数、改变VSG阻尼项形式,可以抑制振荡并实现稳定运行。 山东电网模拟设备功能