基于CloudPSS-RT和RT-Lab联合实时仿真平台的 在线阻抗分析装置设计
2022年电子技术应用第1期
曹 斌1，2，原 帅2，辛东昊2
1.浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州310058；2.内蒙古电力科学研究院，内蒙古 呼和浩特010020
摘要：准确的宽频带阻抗测量是发现和解决未来双高电力系统稳定性问题的重要基础，但直接向电力系统注入谐波进行测量可能会带来失稳的风险，而基于半实物仿真技术可以以较低的成本与风险实现较为准确的宽频带阻抗测量。实时仿真器的计算性能和仿真规模取决于目标计算机的计算能力，仿真精度与规模顾此失彼，难以兼顾，并且随着电力系统仿真规模要求的不断提高，单一的实时仿真系统越来越难以满足大规模仿真的要求。使用多个实时仿真器协同进行联合仿真，是提高仿真规模的有效途径。首先构建了基于CloudPSS-RT和RT-Lab联合实时仿真平台的在线阻抗分析装置，并通过构建光伏与双馈风力发电系统，验证了在线阻抗分析装置的准确性和有效性。
中图分类号：TM743
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212441
中文引用格式：曹斌，原帅，辛东昊. 基于CloudPSS-RT和RT-Lab联合实时仿真平台的在线阻抗分析装置设计[J].电子技术应用，2022，48(1)：53-58.
英文引用格式：Cao Bin，Yuan Shuai，Xin Donghao. An online impedance analysis device based on CloudPSS-RT and RT-Lab co-simulation test bench[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(1)：53-58.
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212441
中文引用格式：曹斌，原帅，辛东昊. 基于CloudPSS-RT和RT-Lab联合实时仿真平台的在线阻抗分析装置设计[J].电子技术应用，2022，48(1)：53-58.
英文引用格式：Cao Bin，Yuan Shuai，Xin Donghao. An online impedance analysis device based on CloudPSS-RT and RT-Lab co-simulation test bench[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(1)：53-58.
An online impedance analysis device based on CloudPSS-RT and RT-Lab co-simulation test bench
Cao Bin1，2，Yuan Shuai2，Xin Donghao2
1.School of Electrical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China； 2.Inner Mongolia Electric Power Research Institute，Hohhot 010020，China
Abstract：High penetration of renewable energy in power grid challenges power system operation and stability evaluation, due to the fast dynamic behaviors of power electronic devices. The accurate broadband impedance measurement is one of the critical aspects of power system stability analysis. The impedance measurement method of injecting harmonics to the actual power system may bring the risk of instability. The hardware-in-the-loop simulation technology can achieve accurate broadband impedance measurement with lower cost and risk. The computing accuracy and simulation scale of real-time simulators depend on the computing power of the target computer. As the demands of large-scale power system increase, a single real-time simulation system may not meet the requirements. Co-simulation between multiple real-time simulators is an effective way to increase the scale of the simulation. This paper proposed an online impedance analysis co-simulation framework based on the CloudPSS-RT and RT-Lab platform and verified the accuracy and effectiveness of the co-simulation by constructing a PV and DFIG power generation system.
Key words :impedance measurement；frequency sweeping；co-simulaton；CloudPSS-RT；RT-Lab
0 引言
高比例的可再生能源的消纳和源-网-荷核心设备的“电力电子化”变革，让电力系统正在形成”高比例可再生能源”和“高比例电力电子设备”的“双高”发展趋势[1-4]，高渗透率下的电力子发电装备与电网的交互影响加剧，次同步振荡、高频谐振等现象严重制约了大规模新能源的可靠消纳[5-7]。基于频域阻抗分析法建立新能源发电系统的阻抗模型[8-12]，并结合阻抗稳定性判据评估系统稳定性[13-14]，是发现和解决“双高”电力系统稳定性问题的重要方法。而验证所建阻抗模型准确性最简单有效的方法是阻抗测量，其中谐波扰动注入法已可实现较为准确的阻抗测量。常用的谐波扰动注入法包括了电压扰动注入和电流扰动注入[15]，通过向待测系统和电网之间串联、并联注入宽频带电压扰动、电流扰动，得到待测装备侧的扰动响应，经阻抗计算得到宽频带阻抗特性曲线。
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作者信息：
曹 斌1，2，原 帅2，辛东昊2
(1.浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州310058；2.内蒙古电力科学研究院，内蒙古 呼和浩特010020)
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