河北電網(wǎng)模擬設(shè)備原理

摘要：

構(gòu)網(wǎng)型變流器并網(wǎng)系統(tǒng)在強(qiáng)弱電網(wǎng)下均存在穩(wěn)定性問題，但這2類穩(wěn)定性問題之間的聯(lián)系并不清晰。 為此，基于分岔理論揭示了這2類穩(wěn)定性問題之間的非線性動(dòng)力學(xué)關(guān)系和過渡過程的物理圖像。 首先根據(jù)所建模型，對(duì)這2類穩(wěn)定性問題的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行分岔分析，得出系統(tǒng)在弱電網(wǎng)下會(huì)發(fā)生鞍結(jié)點(diǎn)分岔，在強(qiáng)電網(wǎng)下會(huì)依次發(fā)生霍普夫分岔、倍周期分岔并通向混沌。 

其次基于時(shí)間尺度理論進(jìn)行模型降階，然后通過小擾動(dòng)和大擾動(dòng)分析確定端電壓控制是導(dǎo)致強(qiáng)弱電網(wǎng)下系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為差異的關(guān)鍵因素。

 之后運(yùn)用復(fù)轉(zhuǎn)矩法進(jìn)一步揭示了端電壓控制會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在強(qiáng)弱電網(wǎng)下分別因阻尼轉(zhuǎn)矩不足和同步轉(zhuǎn)矩不足而失穩(wěn)。 其次通過多機(jī)仿真證實(shí)了多機(jī)系統(tǒng)也存在類似的強(qiáng)電網(wǎng)失穩(wěn)問題。 電網(wǎng)模擬設(shè)備具備主從并機(jī)均流功能且自帶同步ON/OFF輸入輸出信號(hào)，保證了并機(jī)的同步性。河北電網(wǎng)模擬設(shè)備原理

摘要：目前對(duì)集群風(fēng)電場(chǎng)諧振的研究多集中于次同步與高頻諧振問題，缺乏對(duì)含靜止無功發(fā)生器(SVG)的集群風(fēng)電場(chǎng)中頻諧振機(jī)理的深入探索。

針對(duì)空載線路投入導(dǎo)致的風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域系統(tǒng)中頻諧振問題，根據(jù)諧波線性化理論，分別建立定功率因數(shù)控制與恒無功控制模式的SVG序阻抗模型以及直驅(qū)風(fēng)機(jī)序阻抗模型。

采用阻抗分析法，發(fā)現(xiàn)SVG采用定功率因數(shù)控制將擴(kuò)大風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域系統(tǒng)中頻負(fù)阻尼范圍，增加風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域系統(tǒng)發(fā)生中頻諧振的風(fēng)險(xiǎn)，因此提出一種基于SVG電壓前饋施加低通濾波器的諧振抑制措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域系統(tǒng)的阻抗重塑，以減小風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域系統(tǒng)負(fù)阻尼區(qū)間。其次通過仿真驗(yàn)證了理論分析和所提諧振抑制措施的正確性。 河北電網(wǎng)模擬設(shè)備原理電網(wǎng)模擬設(shè)備用于模擬電網(wǎng)電壓實(shí)際運(yùn)行，并依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)模擬電網(wǎng)正常及異常狀況。

電網(wǎng)模擬設(shè)備的作用是模擬和仿真電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的運(yùn)行和行為。它可以用于以下幾個(gè)方面：

1.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究：電網(wǎng)模擬設(shè)備可以用于進(jìn)行電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究和分析。通過模擬各種電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)、負(fù)荷變化和故障條件，可以評(píng)估電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性和可靠性，并優(yōu)化控制策略和保護(hù)方案。

2.教育培訓(xùn)和研究：電網(wǎng)模擬設(shè)備還可以用于電力領(lǐng)域的教育培訓(xùn)和科學(xué)研究。學(xué)生和研究人員可以通過對(duì)電網(wǎng)模擬設(shè)備的實(shí)驗(yàn)和仿真研究，深入了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行原理、穩(wěn)定性分析方法以及電能質(zhì)量控制等知識(shí)。

PICIMOS電力數(shù)字孿生平臺(tái)利用三維空間高精度重建、三維渲染、虛擬現(xiàn)實(shí)、多源數(shù)據(jù)精確配準(zhǔn)等技術(shù)，融合多時(shí)態(tài)空間的數(shù)據(jù)和信息，在電力設(shè)備高度逼真虛擬重現(xiàn)的前提下展現(xiàn)多維狀態(tài)感知和仿真分析結(jié)果，形成多維度展示、高精度的電力設(shè)備數(shù)字孿生體，以滿足新型電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)精細(xì)分析對(duì)空間信息的需求。

平臺(tái)綜合考慮電力設(shè)備的幾何形狀、物理參數(shù)、狀態(tài)信息和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則等，建立多物理場(chǎng)、多尺度、多區(qū)域的設(shè)備數(shù)字孿生仿真模型?？紤]到計(jì)算效率和邊界條件，不同時(shí)間尺度、不同物理場(chǎng)仿真時(shí)采用的數(shù)值計(jì)算方法不同，構(gòu)建多時(shí)間尺度耦合的高精度混合仿真技術(shù)體系。

平臺(tái)通過構(gòu)建設(shè)備不同運(yùn)行工況及典型缺陷(局部放電、發(fā)熱、機(jī)械異常等)的數(shù)值模擬和仿真計(jì)算模型、狀態(tài)參量產(chǎn)生和傳播模型以及傳感器感知模型，實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)行工況下多物理場(chǎng)耦合故障過程的仿真復(fù)現(xiàn)和缺陷診斷的虛擬試驗(yàn)，為設(shè)備智能診斷及精細(xì)定位提供案例樣本和分析依據(jù)。 安全防護(hù)完善，保障學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作全程無憂無慮。

虛擬同步直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC并網(wǎng)的低頻振蕩特性分析

摘要：虛擬同步直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)功率同步環(huán)與模塊化多電平換流器柔性直流(MMC-HVDC)輸電互聯(lián)，將存在低頻振蕩風(fēng)險(xiǎn)。

考慮MMC-HVDC和直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)換流器以及轉(zhuǎn)子側(cè)換流器內(nèi)部的動(dòng)態(tài)過程，首先建立虛擬同步直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC并網(wǎng)的小信號(hào)模型，并通過精細(xì)化電磁暫態(tài)仿真驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。隨后，利用根軌跡方法，分析風(fēng)電功率波動(dòng)和交流系統(tǒng)強(qiáng)度變化對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，設(shè)計(jì)功率變化時(shí)虛擬同步直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)的參數(shù)整定方法。結(jié)果表明，由于功率外環(huán)和MMC-HVDC送端整流站電壓環(huán)作用，在風(fēng)電場(chǎng)輸出功率增大和交流系統(tǒng)強(qiáng)度降低的過程中，互聯(lián)系統(tǒng)存在低頻振蕩現(xiàn)象。通過合理調(diào)整鎖相環(huán)、虛擬同步機(jī)(VSG)有功環(huán)和MMC-HVDC送端整流站電壓環(huán)的控制器參數(shù)、改變VSG阻尼項(xiàng)形式，可以抑制振蕩并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。 操作界面簡潔直觀，學(xué)生易上手，專注學(xué)習(xí)電網(wǎng)知識(shí)。河北電網(wǎng)模擬設(shè)備原理

該電網(wǎng)模擬設(shè)備支持多種電力系統(tǒng)組態(tài)，可靈活搭建不同規(guī)模和結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)仿真模型。河北電網(wǎng)模擬設(shè)備原理

二、電網(wǎng)模擬設(shè)備是一種用于模擬電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的設(shè)備，它通過軟件和硬件結(jié)合的方式，能夠模擬電力系統(tǒng)的各種參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，以及各種負(fù)荷情況和異常事件。電網(wǎng)模擬設(shè)備的主要功能包括以下幾個(gè)方面：

1.電網(wǎng)模擬設(shè)備是一種用于模擬電力系統(tǒng)運(yùn)行情況的設(shè)備，它通過軟件和硬件結(jié)合的方式，能夠模擬電力系統(tǒng)的各種參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，以及各種負(fù)荷情況和異常事件。電網(wǎng)模擬設(shè)備的主要功能包括以下幾個(gè)方面：

2.故障模擬：電網(wǎng)模擬設(shè)備能夠模擬電力系統(tǒng)中的各種故障情況，例如短路故障、接地故障和設(shè)備損壞等。用戶可以設(shè)定故障模型，以評(píng)估電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.控制策略驗(yàn)證：電網(wǎng)模擬設(shè)備可以用于驗(yàn)證電力系統(tǒng)的控制策略，例如自動(dòng)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)與停機(jī)策略、無功補(bǔ)償與電壓控制策略等。用戶可以設(shè)計(jì)和測(cè)試不同的控制策略，并觀察模擬結(jié)果。電網(wǎng)模擬設(shè)備廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行調(diào)度、新能源接入研究、設(shè)備測(cè)試與驗(yàn)證、教育培訓(xùn)等領(lǐng)域。它可以幫助研究人員、工程師和運(yùn)營人員對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)和決策支持，以提高電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和效率。 河北電網(wǎng)模擬設(shè)備原理