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极端天气下的新能源电力系统电力电量平衡体系
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作者 叶林 裴铭 +5 位作者 杨建宾 宋旭日 罗雅迪 张振宇 於益军 汤涌 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第4期2-18,共17页
极端天气频发给新能源电力系统的电力电量平衡带来了巨大挑战,极端天气引发的系统安全风险逐渐加剧。从极端天气对新能源电力系统源-网-荷的影响出发,文中在资源-气象-环境-电网多源数据融合、新能源资源评估、极端天气下新能源功率预... 极端天气频发给新能源电力系统的电力电量平衡带来了巨大挑战,极端天气引发的系统安全风险逐渐加剧。从极端天气对新能源电力系统源-网-荷的影响出发,文中在资源-气象-环境-电网多源数据融合、新能源资源评估、极端天气下新能源功率预测、电力平衡、电量平衡以及优化调度等方面对极端天气下电力电量平衡体系进行了分析讨论。首先,揭示了资源-气象-环境-电网数据在时间-空间上的交互影响机理,提出极端天气下小样本扩充方法,建立极端天气下新能源资源评估模型;基于此,构建极端天气下多时间尺度源-荷组合预测理论体系,提出预测误差矢量评价方法,为新能源电力系统电力电量平衡优化提供决策支撑;在预测的基础上,以频率安全为主要因素提出了极端天气下电力系统电力平衡的方法和策略,剖析了不同时间尺度下极端天气事件对电量平衡的影响,从发电侧、电网侧和负荷侧等多角度保障电量平衡,并提出了极端天气下新能源电力系统优化调度框架。最后,展望了未来极端天气下新能源电力系统在保障电力电量平衡方面应研究的方向。 展开更多
关键词 极端天气 新能源有功功率预测 电力平衡 电量平衡 新能源消纳 主动控制 优化调度
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新型可控电网换相换流器故障特性及控制优化研究
2
作者 连攀杰 庞博涵 +4 位作者 刘文焯 郑超 许克 汤涌 张静 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期679-689,I0023,共12页
基于可控电网换相型换流器(controllable line commutated converter,CLCC)的高压直流输电技术避免了常规直流换相失败问题,为高压直流馈入电网提供了崭新途径。文章揭示CLCC高压直流输电系统的故障响应机理,对比CLCC与电网换相型换流... 基于可控电网换相型换流器(controllable line commutated converter,CLCC)的高压直流输电技术避免了常规直流换相失败问题,为高压直流馈入电网提供了崭新途径。文章揭示CLCC高压直流输电系统的故障响应机理,对比CLCC与电网换相型换流器、电压源型换流器等直流输电技术的功率特性差异。针对CLCC可控换流的技术特点,提出一种基于最大触发角提升的CLCC优化控制方法,改善了CLCC的故障响应特性,提升了受端电网交流电压的恢复速度。最后,基于PSD-PSModel电力系统仿真软件,建立送受端电网机电暂态和CLCC直流电磁暂态的混合仿真模型,验证理论分析的准确性和优化控制的有效性。 展开更多
关键词 可控电网换相换流器 故障响应 功率特性 最大触发角提升 PSD-PSModel仿真软件
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大电网安全分析、预警及控制系统的研发 被引量:52
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作者 汤涌 王英涛 +7 位作者 田芳 徐得超 于之虹 张文朝 宋新立 郎燕生 付辉 裘微江 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1-11,共11页
在对互联电网安全稳定问题进行了系统梳理和综合研究的基础上,提出了综合性的大电网安全稳定分析、预警及控制方法,完成了包括全过程安全评估、沙盘推演、广域分析及控制、专家系统等前沿技术的研发。所开发系统在调度自动化系统平台上... 在对互联电网安全稳定问题进行了系统梳理和综合研究的基础上,提出了综合性的大电网安全稳定分析、预警及控制方法,完成了包括全过程安全评估、沙盘推演、广域分析及控制、专家系统等前沿技术的研发。所开发系统在调度自动化系统平台上完成了系统集成,并在国家电网仿真中心的数字电力系统上完成了测试。 展开更多
关键词 大电网 稳定分析 预警 广域分析及控制 沙盘推演系统 专家系统 全过程安全评估
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电力系统电压稳定机理研究 被引量:90
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作者 汤涌 仲悟之 +3 位作者 孙华东 林伟芳 易俊 张鑫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期24-29,共6页
正确认识电力系统电压稳定机理是电压稳定研究进一步发展的关键。在分析了电压稳定定义和数学模型后,给出了物理意义明确的电压稳定和电压崩溃的定义。分别对纯电阻电路和交流电路的电压稳定性机理进行了研究,说明了电力系统电压稳定性... 正确认识电力系统电压稳定机理是电压稳定研究进一步发展的关键。在分析了电压稳定定义和数学模型后,给出了物理意义明确的电压稳定和电压崩溃的定义。分别对纯电阻电路和交流电路的电压稳定性机理进行了研究,说明了电力系统电压稳定性的机理,并从输电网络输电极限、负荷动态特性以及受端系统电压支撑3个方面对电力系统电压稳定进行机理解释。 展开更多
关键词 电力系统 电压稳定 电压崩溃 暂态电压稳定
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两大区互联系统交流联络线功率波动机制与峰值计算 被引量:76
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作者 汤涌 孙华东 +1 位作者 易俊 林伟芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第19期1-6,共6页
提出两大区互联系统交流联络线功率振荡的线性化模型。基于2阶线性系统时域分析理论和电力系统冲击功率的功率分配理论,阐明联络线功率波动的机制,证明由功率扰动引起两大区电网交流联络线功率波动峰值的大小取决于两大区电网的惯性常... 提出两大区互联系统交流联络线功率振荡的线性化模型。基于2阶线性系统时域分析理论和电力系统冲击功率的功率分配理论,阐明联络线功率波动的机制,证明由功率扰动引起两大区电网交流联络线功率波动峰值的大小取决于两大区电网的惯性常数比和区域振荡模式的阻尼比。提出功率缺额后联络线功率波动峰值以及功率转移比的计算方法。通过华北—华中互联系统特高压联络线的实测数据验证提出的模型、机制和算法的正确性和有效性。研究结论有助于掌握两大区互联电力系统联络线功率波动的动态特性,为互联电力系统运行方式的安排和控制措施的确定提供依据。 展开更多
关键词 互联电力系统 联络线 功率波动 阻尼比 惯性常数
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特高压同步电网安全性论证 被引量:50
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作者 汤涌 郭强 +2 位作者 周勤勇 覃琴 秦晓辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期97-104,共8页
根据《电力系统安全稳定导则》,从短路电流、静态安全性、暂态稳定性、动态稳定性等方面,校核了特高压同步电网方案的安全稳定性;根据《电力安全事故应急处置和调查处理条例》要求,校核了可能发生的自然灾害导致的电网严重故障下,特高... 根据《电力系统安全稳定导则》,从短路电流、静态安全性、暂态稳定性、动态稳定性等方面,校核了特高压同步电网方案的安全稳定性;根据《电力安全事故应急处置和调查处理条例》要求,校核了可能发生的自然灾害导致的电网严重故障下,特高压同步电网的承受能力及可采取的措施;根据第3道防线的设置原则和要求,分析了由低频减载、低压减载和解列控制构成的第3道防线在特高压同步电网的适应性。结果表明,特高压同步电网安全性满足《电力系统安全稳定导则》的要求,承受严重故障能力强,第3道防线可有效控制事故范围,避免出现大停电;采用基于广域同步量测信息的自适应解列、交直流协调控制等技术可以进一步提高系统的安全性。 展开更多
关键词 安全稳定 特高压 同步电网 三道防线
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基于戴维南等值跟踪的电压失稳和功角失稳的判别方法 被引量:43
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作者 汤涌 林伟芳 +2 位作者 孙华东 仲悟之 易俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第25期1-6,共6页
电压失稳和功角失稳是电力系统的2种失稳模式。在暂态过程中,功角失稳和电压失稳的发生常常交织在一起,而不容易区分。提出基于戴维南等值跟踪方法的电压失稳和功角失稳的判别方法。通过故障后戴维南等值参数的变化判断系统的失稳模式... 电压失稳和功角失稳是电力系统的2种失稳模式。在暂态过程中,功角失稳和电压失稳的发生常常交织在一起,而不容易区分。提出基于戴维南等值跟踪方法的电压失稳和功角失稳的判别方法。通过故障后戴维南等值参数的变化判断系统的失稳模式。示例系统的仿真结果表明,所提出的失稳模式判别方法是正确、有效的,同时表明当系统电压大幅下降和功角差增大同时发生时,并不能简单地认为是电压失稳和功角失稳的耦合失稳模式,而是仍有其相对应的主导失稳模式,或为电压失稳或为功角失稳。 展开更多
关键词 电压稳定 功角稳定 戴维南等值参数 电压崩溃
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电力系统数字仿真负荷模型中配电网络及无功补偿与感应电动机的模拟 被引量:75
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作者 汤涌 侯俊贤 刘文焯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期8-12,共5页
提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型,该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟,提高了配电网络中感应电动机模型的精度;同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和... 提出了电力系统负荷模型中统一模拟配电网网络、无功补偿和感应电动机的模型,该模型可以简化电力系统仿真中配电网络的模拟,提高了配电网络中感应电动机模型的精度;同时提出了一种确定配电网络无功补偿容量的简便算法。所提出的模型和算法已在PSD电力系统分析软件工具(PSD Power Tools)中的中国版BPA暂态稳定程序和电力系统全过程动态仿真程序中实现,该程序可根据配电网络的综合阻抗和指定的电动机机端电压与系统母线电压的比值系数,自动求得无功补偿量和无功补偿电抗值。模型和算法可以提高电力系统仿真中计及配电网络和无功补偿的感应电动机模型的精度。并得到了验证。 展开更多
关键词 配电网络 感应电动机 无功补偿容量 电力系统仿真 负荷模型 母线电压 暂态稳定 算法 程序 模拟
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印度“7.30”、“7.31”大停电事故分析及启示 被引量:227
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作者 汤涌 卜广全 易俊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第25期167-174,23,共8页
2012年7月30和31日,印度发生了世界范围内影响人口最多的大规模停电事故。两次事故均起源于北部和西部电网400 kV联络线线路跳闸,随后发生的连锁故障导致电网崩溃,大停电事故对北部、东部、东北部造成严重影响。文中介绍事故前印度电网... 2012年7月30和31日,印度发生了世界范围内影响人口最多的大规模停电事故。两次事故均起源于北部和西部电网400 kV联络线线路跳闸,随后发生的连锁故障导致电网崩溃,大停电事故对北部、东部、东北部造成严重影响。文中介绍事故前印度电网的运行状况及事故的起因、经过、恢复等情况,从技术、管理和体制方面分析事故发生的原因,并结合我国电网实际,提出保障电网安全稳定运行、防止大停电事故发生的建议。 展开更多
关键词 印度电网 大停电 安全稳定 统一调度 电力缺口
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考虑负荷变化特性的电压稳定判据分析 被引量:26
10
作者 汤涌 林伟芳 +3 位作者 孙华东 易俊 仲悟之 张鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第16期12-18,共7页
在采用戴维南等值参数跟踪方法分析需要考虑非线性和动态元件影响的暂态电压稳定性时,通常以负荷节点的等效阻抗与该节点的网络戴维南等值阻抗相等作为暂态电压稳定的临界条件。通过电力潮流方程推演该电压稳定判据,并从理论上分析该判... 在采用戴维南等值参数跟踪方法分析需要考虑非线性和动态元件影响的暂态电压稳定性时,通常以负荷节点的等效阻抗与该节点的网络戴维南等值阻抗相等作为暂态电压稳定的临界条件。通过电力潮流方程推演该电压稳定判据,并从理论上分析该判据在负荷以恒功率因素变化以及其他变化特性下判断系统暂态电压稳定性的适用性。明确当负荷不满足恒定功率因数变化特性时,将该电压稳定判据作为暂态电压稳定的临界条件是无效的。提出通过拉格朗日因子法,构造修正目标函数求取不同负荷特性下暂态电压稳定临界点的计算方法。最后通过2个仿真算例证明该文结论。 展开更多
关键词 暂态电压稳定 负荷特性 戴维南等值阻抗 负荷等效阻抗 条件极值
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考虑配电网络的综合负荷模型 被引量:77
11
作者 汤涌 张红斌 +1 位作者 侯俊贤 张东霞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期34-38,共5页
介绍了电力系统稳定计算分析程序中常用的负荷模型,分析了上述负荷模型的结构及其在电力系统计算分析程序中的实现过程,指出了上述负荷模型的不足。根据变电站负荷的实际构成,提出了物理意义明确的综合负荷模型。该模型物理结构合理,可... 介绍了电力系统稳定计算分析程序中常用的负荷模型,分析了上述负荷模型的结构及其在电力系统计算分析程序中的实现过程,指出了上述负荷模型的不足。根据变电站负荷的实际构成,提出了物理意义明确的综合负荷模型。该模型物理结构合理,可操作性强,可方便地模拟负荷元件和包括配电网络、无功补偿系统和接入低压电网的发电机的供电系统。2004年和2005年东北电网的4次三相短路试验验证了该综合负荷模型的有效性。 展开更多
关键词 综合负荷模型 电力系统 仿真 配电网
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基于全微分的戴维南等值参数跟踪算法 被引量:69
12
作者 汤涌 孙华东 +1 位作者 易俊 林伟芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第13期48-53,共6页
研究解析现有戴维南等值参数计算结果错误的本质原因。考虑戴维南等值参数在跟踪计算过程中不断变化的实际情况,提出基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法通过微分形式反映参变量的变化,克服了现有计算方法假设2个时步之间... 研究解析现有戴维南等值参数计算结果错误的本质原因。考虑戴维南等值参数在跟踪计算过程中不断变化的实际情况,提出基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法通过微分形式反映参变量的变化,克服了现有计算方法假设2个时步之间戴维南等值参数不变所带来的严重错误,具有适应性强,使用简单,计算量小的特点。直流简单系统计算分析和IEEE10节点仿真分析表明,基于全微分的戴维南等值参数跟踪计算方法,能保证戴维南等值参数跟踪计算的结果贴近实际值。 展开更多
关键词 电力系统 戴维南等值 全微分 跟踪算法
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电力系统全过程动态仿真中的长过程动态模型——电力系统全过程动态仿真软件开发之三 被引量:43
13
作者 汤涌 宋新立 +1 位作者 刘文焯 周孝信 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第11期20-25,52,共7页
电力系统全过程动态仿真除了需要详细模拟电力系统动态元件的机电暂态过程外,还要有详细的中长期过程的动态模型。电力系统全过程仿真所需要的火电厂动力系统的数学模型、水电厂动态模型、压水堆核电站模型以及发电自动控(AGC)模型等已... 电力系统全过程动态仿真除了需要详细模拟电力系统动态元件的机电暂态过程外,还要有详细的中长期过程的动态模型。电力系统全过程仿真所需要的火电厂动力系统的数学模型、水电厂动态模型、压水堆核电站模型以及发电自动控(AGC)模型等已在电力系统全过程仿真软件中得到实现。 展开更多
关键词 电力系统 全过程动态仿真 长过程动态模型 全过程动态仿真软件 开发
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基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪计算方法 被引量:32
14
作者 汤涌 易俊 +3 位作者 侯俊贤 孙华东 邵瑶 林伟芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第34期63-68,共6页
针对戴维南等值参数在暂态过程中不断变化的实际情况,提出基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法没有基于任何假设前提,计算得到的戴维南等值参数精度高,克服了现有计算方法在系统内部发生扰动时精度差的缺陷,并在PSD-BPA... 针对戴维南等值参数在暂态过程中不断变化的实际情况,提出基于时域仿真的戴维南等值参数跟踪计算方法。该方法没有基于任何假设前提,计算得到的戴维南等值参数精度高,克服了现有计算方法在系统内部发生扰动时精度差的缺陷,并在PSD-BPA暂态稳定程序中得到实现。3机10节点系统和2008年华中电网丰大方式的仿真结果表明,基于时域仿真的戴维南等值参数计算方法,能保证戴维南等值参数跟踪计算的结果准确、有效,可以广泛应用于电力系统的系统分析与控制。 展开更多
关键词 电力系统 时域仿真 暂态过程 戴维南等值
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电力系统全过程动态仿真的数值方法——电力系统全过程动态仿真软件开发之一 被引量:41
15
作者 汤涌 宋新立 +1 位作者 刘文焯 周孝信 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第9期7-12,28,共7页
电力系统全过程动态仿真是把电力系统的机电暂态过程、中期过程和长期过程有机地统一起来进行仿真。其特点是实现快速的暂态过程和慢速的中长期动态过程的统一仿真。这是典型的刚性系统,需要采用具有自动变阶变步长技术的刚性数值积分... 电力系统全过程动态仿真是把电力系统的机电暂态过程、中期过程和长期过程有机地统一起来进行仿真。其特点是实现快速的暂态过程和慢速的中长期动态过程的统一仿真。这是典型的刚性系统,需要采用具有自动变阶变步长技术的刚性数值积分方法。在分析了刚性系统求解实质的基础上,采用适用于求解刚性微分方程的数值积分方法棗Gear法作为电力系统全过程仿真软件的基本算法,并研究了根据积分的截断误差控制进行自动变阶变步长技术,构造了基于Gear法的电力系统全过程仿真程序的总体结构。 展开更多
关键词 软件开发 电力系统 全过程动态仿真 数值方法 软件开发 全过程动态仿真软件
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东北电网大扰动试验仿真计算中的综合负荷模型及其拟合参数 被引量:23
16
作者 汤涌 张东霞 +4 位作者 张红斌 朱方 蒋宜国 蒋卫平 赵红光 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期75-78,共4页
2004年和2005年分别在东北电网进行了4次金属性三相短路大扰动试验。以上述大扰动试验的实测数据为依据,对试验结果和仿真结果进行了对比研究,并调整了励磁系统的模型和参数,恢复了接入低压网络的小电源供电。通过分析各种负荷模型的适... 2004年和2005年分别在东北电网进行了4次金属性三相短路大扰动试验。以上述大扰动试验的实测数据为依据,对试验结果和仿真结果进行了对比研究,并调整了励磁系统的模型和参数,恢复了接入低压网络的小电源供电。通过分析各种负荷模型的适应性,给出了考虑配电网的综合负荷模型的拟合参数。采用上述拟合参数进行仿真实验,验证了该综合负荷模型及其拟合参数的正确性和有效性。 展开更多
关键词 综合负荷模型(SLM) 东北电网 大扰动试验 拟合参数 电力系统
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两区域互联系统交流联络线随机功率波动机制及幅值估计 被引量:26
17
作者 汤涌 何剑 +2 位作者 孙华东 王安斯 林伟芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第19期30-35,182,共6页
正常运行时两大区互联系统交流联络线上存在随机功率随机波动的现象,限制了联络线的输电能力。研究了随机功率波动的机制与波动幅值估计。基于系统静态频率特性,推导了两区域交流联络线功率波动的公式,阐明了联络线上的低频功率波动是... 正常运行时两大区互联系统交流联络线上存在随机功率随机波动的现象,限制了联络线的输电能力。研究了随机功率波动的机制与波动幅值估计。基于系统静态频率特性,推导了两区域交流联络线功率波动的公式,阐明了联络线上的低频功率波动是一种稳态过程,是负荷随机功率波动在全系统中再分配后在联络线上的反映。提出了一种联络线功率波动幅值的概率模糊估计算法。首先通过概率统计的方法来估计系统频率波动幅值的概率分布,再通过模糊数来描述贡献因子的不确定性,最后通过模糊抽样和解模糊来得到联络线功率波动的均值和标准差。通过华北–华中互联系统特高压联络线功率的实测数据验证了所提机制和算法的正确性和有效性。研究有助于掌握两大区互联电力系统的随机功率波动特性,为制定抑制联络线功率波动的措施提供依据。 展开更多
关键词 互联电力系统 联络线 随机功率波动 概率
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川电东送工程系统调试 被引量:12
18
作者 汤涌 李晨光 +2 位作者 朱方 陈葛松 蒋宜国 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期14-21,共8页
川电东送输变电工程于2002年4月完成系统调试并投入运行,实现了华中电网和川渝电网通过380km万龙联络线的联网运行。系统调试的主要结论为:(1)投、切万龙空载线路,断路器无重燃,试验结果在规程允许范围内(2)在万龙线万县侧进行人工单相... 川电东送输变电工程于2002年4月完成系统调试并投入运行,实现了华中电网和川渝电网通过380km万龙联络线的联网运行。系统调试的主要结论为:(1)投、切万龙空载线路,断路器无重燃,试验结果在规程允许范围内(2)在万龙线万县侧进行人工单相接地试验,系统一次设备、继电保护、操作控制系统均正常运行或动作。(3)华中—川渝电网通过万龙联络线并、解列操作不会对系统造成大的冲击。(4)系统扰动试验(包括切机、跳线、投切电抗器和单相对地短路)表明互联系统能够经受这类扰动,保持稳定运行。 展开更多
关键词 川电东送输变电工程 系统调试 华中电网 川渝电网 输电线路 联网运行
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负荷建模的基本原则和方法 被引量:45
19
作者 汤涌 张红斌 +1 位作者 侯俊贤 张东霞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期1-5,共5页
回顾了国内外电力系统负荷建模技术的发展以及负荷模型对电力系统计算分析的影响。在基于仿真计算和事故校验的电力负荷校核及调整研究、统计综合法负荷模型软件开发、电力系统负荷特性监测与辨识技术研究3个课题的研究成果基础上,提出... 回顾了国内外电力系统负荷建模技术的发展以及负荷模型对电力系统计算分析的影响。在基于仿真计算和事故校验的电力负荷校核及调整研究、统计综合法负荷模型软件开发、电力系统负荷特性监测与辨识技术研究3个课题的研究成果基础上,提出了电力系统负荷建模的基本原则与方法。 展开更多
关键词 电力系统负荷建模 电力系统仿真 电力系统分析
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基于功率电流变化关系的电压失稳判别方法 被引量:15
20
作者 汤涌 易俊 +4 位作者 孙华东 林伟芳 张鑫 仲悟之 邵瑶 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第28期7-11,共5页
在对电压失稳的机制和电压崩溃的过程进行分析后,提出一种判断电力系统发生扰动后的暂态及中长期过程中电压是否失稳的方法。该方法基于扰动发生后部分母线处功率电流的变化关系来判别暂态及中长期电压稳定性,需要监测的电气量少,可方... 在对电压失稳的机制和电压崩溃的过程进行分析后,提出一种判断电力系统发生扰动后的暂态及中长期过程中电压是否失稳的方法。该方法基于扰动发生后部分母线处功率电流的变化关系来判别暂态及中长期电压稳定性,需要监测的电气量少,可方便地应用于送受端间由输电通道连接的受端系统的电压稳定判别,具有适用性强、使用简单及计算量小的特点。仿真算例表明,该方法可准确地判别电压失稳。 展开更多
关键词 电力系统 暂态电压稳定:中长期电压稳定:电压 失稳判据 输电通道
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