劉浩芳，朱藝穎，劉 琳，吳婭妮，張曉麗

（電網(wǎng)安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司），北京市 100192）

0 引言

近年來，為應(yīng)對(duì)全球氣候變暖，新能源得到大力發(fā)展。2019 年，全球風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到了1 437 GW［1］，中國(guó)新能源裝機(jī)容量達(dá)到了414 GW［2］。隨著新能源裝機(jī)容量比例逐步增長(zhǎng)及其他電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，電力系統(tǒng)的“雙高”（高比例新能源、高比例電力電子設(shè)備）特征逐步顯現(xiàn)，并引發(fā)了新的穩(wěn)定問題［3-7］。

隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展，新能源占比不斷增加。新能源機(jī)組對(duì)系統(tǒng)強(qiáng)度的適應(yīng)性及其暫態(tài)響應(yīng)特性對(duì)所接入電網(wǎng)的穩(wěn)定特性有顯著影響。為規(guī)范新能源并網(wǎng)后的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)特性，減小新能源接入電網(wǎng)后產(chǎn)生的不利影響，已發(fā)布的相關(guān)入網(wǎng)及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)［8-13］規(guī)定新能源機(jī)組并網(wǎng)前需通過功率特性檢測(cè)、低電壓穿越能力檢測(cè)、電壓和頻率適應(yīng)性檢測(cè)及電能質(zhì)量檢測(cè)等，并對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法進(jìn)行了規(guī)范。然而，目前已有標(biāo)準(zhǔn)中尚未見關(guān)于新能源機(jī)組對(duì)于所接入系統(tǒng)強(qiáng)度的適應(yīng)性及其暫態(tài)響應(yīng)特性的測(cè)試規(guī)定，而實(shí)際電力系統(tǒng)中新能源接入的電力系統(tǒng)強(qiáng)度各不相同，有些甚至很弱，響應(yīng)特性也差異較大。因此，新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性及其暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試是不可忽視的技術(shù)環(huán)節(jié)。

當(dāng)車輛處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在線纜的固定點(diǎn)附近，線纜會(huì)受到因車輛運(yùn)動(dòng)而造成的額外拉應(yīng)力和壓應(yīng)力。這兩種應(yīng)力的大小和方向隨著車輛的運(yùn)動(dòng)而時(shí)刻變化。因此,線纜固定點(diǎn)附近的線纜也會(huì)因此而發(fā)生形變，這對(duì)線纜的疲勞壽命影響很大。

已有學(xué)者對(duì)電力電子設(shè)備對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)［14］明確規(guī)定新能源場(chǎng)站短路比應(yīng)達(dá)到合理水平；文獻(xiàn)［15］給出了電力電子設(shè)備多饋入系統(tǒng)的廣義短路比及臨界廣義短路比的定義，并指出分析風(fēng)機(jī)、光伏等新能源并網(wǎng)時(shí)的臨界廣義短路比指標(biāo)，對(duì)電網(wǎng)的規(guī)劃與運(yùn)行具有重要意義。文獻(xiàn)［16］提出了新能源多場(chǎng)站短路比的定義及其計(jì)算方法，并指出在單機(jī)新能源設(shè)備電網(wǎng)側(cè)接入點(diǎn)短路比為1.1～1.8 時(shí)，會(huì)出現(xiàn)臨界不穩(wěn)定現(xiàn)象。事實(shí)上，新能源機(jī)組能否并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，不僅與電網(wǎng)強(qiáng)度等電網(wǎng)因素有關(guān)，也與新能源設(shè)備的特性有關(guān)［17］，即新能源機(jī)組對(duì)于所接入電網(wǎng)的強(qiáng)度應(yīng)具備一定的適應(yīng)性。澳大利亞在2017 年發(fā)布的推薦標(biāo)準(zhǔn)要求光伏電站需要適配短路比為3 的弱電網(wǎng)環(huán)境（對(duì)應(yīng)逆變器機(jī)端短路比為1.5）；西班牙某電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商修改后的光伏入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求光伏電站的最低標(biāo)準(zhǔn)為適應(yīng)短路比大于5（滿足實(shí)際應(yīng)用的逆變器短路比能力需要在1.5 附近），國(guó)內(nèi)有產(chǎn)品可滿足要求［18］。國(guó)內(nèi)新能源對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性及其暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中。

目前，新能源的電網(wǎng)適應(yīng)性測(cè)試均未包含電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性測(cè)試，且暫態(tài)特性測(cè)試均未考慮新能源在不同電網(wǎng)強(qiáng)度下的差異化響應(yīng)，主要通過調(diào)節(jié)新能源機(jī)端電壓從額定值階躍至指定值，從而完成相關(guān)測(cè)試，而不是完整模擬實(shí)際系統(tǒng)故障過程。

本文基于電磁暫態(tài)仿真方法，提出新能源的電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性及暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試方案，其測(cè)試結(jié)果可較為準(zhǔn)確地量化表征新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性，及在各種故障情況下的功率及電壓暫態(tài)特性。本文可為新能源的電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性測(cè)試及量化表征提供參考，從而為后續(xù)制定新能源機(jī)組建模及入網(wǎng)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提供新的思路和方法。

3）在測(cè)試系統(tǒng)中模擬故障，若故障清除后，新能源機(jī)組能夠恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，則可繼續(xù)增大電壓源內(nèi)阻抗值，同時(shí)調(diào)節(jié)電壓源幅值，使得機(jī)端電壓為0.98～1.02 p.u.，重復(fù)以上操作，直至找到能夠使新能源機(jī)組在故障后恢復(fù)的臨界內(nèi)阻抗值；反之，若故障后新能源機(jī)組出力不能恢復(fù)，則減小電壓源內(nèi)阻抗值，并調(diào)節(jié)機(jī)端電壓為0.98～1.02 p.u.，模擬電力系統(tǒng)故障，監(jiān)測(cè)新能源機(jī)組故障后是否能恢復(fù)到原穩(wěn)態(tài)，重復(fù)以上操作，直至找到新能源機(jī)組能夠恢復(fù)的臨界內(nèi)阻抗值。能夠使得新能源機(jī)組在故障后恢復(fù)至原穩(wěn)態(tài)的最大系統(tǒng)阻抗值所對(duì)應(yīng)的短路比即為此情況下新能源機(jī)組接入電力系統(tǒng)的極限短路比。在此步驟中，所模擬的故障包括前面所設(shè)置的4 種故障，不同故障時(shí)所測(cè)極限短路比可能有所不同。此時(shí)，為確保新能源接入系統(tǒng)后的系統(tǒng)穩(wěn)定性，選擇其中的最大極限短路比作為新能源機(jī)組的極限短路比。

前些天，筆者回農(nóng)村老家，和妻子孩子陪著母親在場(chǎng)鎮(zhèn)上逛了一圈，發(fā)現(xiàn)在擠滿場(chǎng)鎮(zhèn)街道兩邊的貨攤上和商店里擺放的好些貨品賣相不佳，特別是一些家庭生活必需品的質(zhì)量堪憂，有些貨品看起來已經(jīng)非常老舊了，但仍舊擺放在攤位上和店里售賣，生意也自然冷冷清清，少有人駐足和問津。

1 新能源機(jī)組的電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性測(cè)試方案

5）極限短路比可以按如下方法計(jì)算得到。臨界內(nèi)阻抗值對(duì)應(yīng)的等效導(dǎo)納為：

關(guān)于新能源機(jī)組的性能測(cè)試，建立實(shí)際的新能源機(jī)組測(cè)試場(chǎng)站可對(duì)新能源機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)測(cè)試，其優(yōu)勢(shì)是測(cè)試條件比較接近于該實(shí)際電網(wǎng)，測(cè)試結(jié)果能夠反映機(jī)組接入實(shí)際電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)特性，然而，實(shí)際測(cè)試場(chǎng)站不僅建設(shè)成本高，占地較多，而且會(huì)受到試驗(yàn)場(chǎng)站所接入電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況的限制［19］。而建立符合測(cè)試要求的仿真測(cè)試系統(tǒng)則可使測(cè)試更加便捷且易于實(shí)現(xiàn)。

由于新能源機(jī)組含電力電子元件，為了能對(duì)其進(jìn)行全面的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性測(cè)試，測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)采用電磁暫態(tài)仿真軟件實(shí)現(xiàn)。該測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)能夠構(gòu)建新能源機(jī)組的詳細(xì)電磁暫態(tài)模型，方便地接入新能源機(jī)組控制器的數(shù)字封裝模型，而且能夠設(shè)置系統(tǒng)強(qiáng)弱、系統(tǒng)阻抗角等參數(shù)。若希望測(cè)試系統(tǒng)能夠測(cè)試新能源機(jī)組的實(shí)際控制保護(hù)裝置的性能，則該測(cè)試系統(tǒng)還應(yīng)具備實(shí)時(shí)仿真能力，并配備充足的數(shù)?；旌戏抡娼涌?。

1.1 測(cè)試系統(tǒng)

本文所提出的新能源機(jī)組電磁暫態(tài)仿真測(cè)試系統(tǒng)如圖1 所示。

圖1 新能源機(jī)組測(cè)試系統(tǒng)Fig.1 Test system for renewable generation unit

圖1 中的35 kV 電壓源和RL 串聯(lián)支路表征新能源機(jī)組經(jīng)升壓變壓器連接的外部電網(wǎng)，改變電壓源電壓幅值可調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓高低，而改變其內(nèi)阻抗值可調(diào)節(jié)電網(wǎng)的強(qiáng)弱，通過設(shè)置電阻R、電感L的數(shù)值比例可改變內(nèi)阻抗的阻抗角。本測(cè)試系統(tǒng)主要針對(duì)目前箱變高壓側(cè)為35 kV 的新能源機(jī)組，對(duì)于箱變高壓側(cè)為其他電壓等級(jí)的情況，則應(yīng)相應(yīng)選擇其他電壓等級(jí)的電壓源。

2）監(jiān)測(cè)新能源的并網(wǎng)點(diǎn)電壓、機(jī)端電壓、有功功率及無功功率等波形，然后調(diào)節(jié)電壓源電壓幅值，使得新能源機(jī)組機(jī)端電壓為0.98～1.02 p.u.，此時(shí)新能源機(jī)組有功出力設(shè)為額定值，無功出力設(shè)為0。在測(cè)試系統(tǒng)中設(shè)置4 種金屬性故障，包括三相短路、相間、相間接地及單相接地故障，故障持續(xù)時(shí)間模擬電力系統(tǒng)各電壓等級(jí)實(shí)際故障清除時(shí)間，可設(shè)為

式中：φ為系統(tǒng)阻抗角。根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，通常可取X/R=10，也可按測(cè)試要求（如指定系統(tǒng)阻抗角）計(jì)算其電阻及電抗值。

（2）不同系統(tǒng)阻抗角時(shí)的暫態(tài)響應(yīng)特性曲線。在以上測(cè)試系統(tǒng)中，35 kV 系統(tǒng)短路電流為5 kA、故障電阻為10 Ω 時(shí)，分別取35 kV 電壓源內(nèi)阻抗的阻抗角為84.3°和0°時(shí)該光伏機(jī)組的有功、無功及機(jī)端電壓曲線如圖5 所示。

1.2 新能源機(jī)組的極限短路比測(cè)試

當(dāng)系統(tǒng)阻抗角為某一給定值，且新能源機(jī)組機(jī)端電壓為額定值，有功、無功出力為給定值時(shí)，能夠使新能源機(jī)組在金屬性故障后恢復(fù)至原穩(wěn)態(tài)的最小短路比，該短路比為該新能源機(jī)組在該情況下接入系統(tǒng)的極限短路比。極限短路比用以表征新能源機(jī)組在給定條件下能夠成功并網(wǎng)運(yùn)行的最弱系統(tǒng)狀態(tài)。新能源機(jī)組的極限短路比通常還與其有功、無功出力有關(guān)。

2)當(dāng)市場(chǎng)需求減小(NH(q)

因此，測(cè)試極限短路比時(shí)，可按要求設(shè)定測(cè)試條件，如果是針對(duì)新能源機(jī)組做全面測(cè)試，則可取系統(tǒng)阻抗角分別為0、45°及84.3°（對(duì)應(yīng)于X/R=10 的情況）進(jìn)行測(cè)試，其有功出力為額定值，無功出力設(shè)定值為0。測(cè)試結(jié)果示例如表1 所示。

表1 新能源機(jī)組極限短路比Table 1 Minimum short-circuit ratio of renewable energy unit

新能源機(jī)組接入系統(tǒng)的極限短路比測(cè)試流程如圖2 所示。

圖2 新能源機(jī)組的極限短路比測(cè)試流程圖Fig.2 Flow chart of minimum short-circuit ratio test for renewable energy unit

1）首先調(diào)整測(cè)試系統(tǒng)中電壓源的內(nèi)阻抗值，開始可選擇較強(qiáng)系統(tǒng)，即短路電流較大時(shí)的電壓源內(nèi)阻抗（此時(shí)內(nèi)阻抗較?。?，以確保新能源機(jī)組能夠正常啟動(dòng)。

如測(cè)試條件給出的是額定電壓為UN、短路電流為IK的系統(tǒng)，則可由式（1）計(jì)算出電壓源的內(nèi)阻抗Z。

100 ms。

2009年，“中國(guó)設(shè)計(jì)交易市場(chǎng)（CDM）暨設(shè)計(jì)之都大廈”研究項(xiàng)目成立，被列入“十二五國(guó)家科技支撐計(jì)劃”，這也為2012年北京成功獲得聯(lián)合國(guó)教科文組織創(chuàng)意城市網(wǎng)絡(luò)——“設(shè)計(jì)之都”做出了標(biāo)志性貢獻(xiàn)。如今，深圳、上海、武漢、北京，四座城市獲此殊榮，成為中國(guó)設(shè)計(jì)走向世界的“名片”。

4.豬痢疾。由腸道內(nèi)豬密螺旋體與腸道內(nèi)厭氧菌相互作用而發(fā)病。多發(fā)生于7～12周齡的仔豬。發(fā)病初期體溫達(dá)40℃～41℃，排黃色或灰色軟便，不久減食，后期糞便呈水樣，常混有血液、粘液及黏膜，使糞便呈油脂樣或膠胨狀。病豬食欲減退，迅速消瘦，因脫水衰竭而死。

（1）綠色科技創(chuàng)新與傳統(tǒng)科技創(chuàng)新的區(qū)別。傳統(tǒng)科技創(chuàng)新把主要目標(biāo)集中在對(duì)經(jīng)濟(jì)利益的追逐上，而且對(duì)自然和物質(zhì)世界的不斷探索，不斷把握自然規(guī)律，會(huì)更好的操縱控制自然界，從中獲取更多的利益，從而不考慮在追逐利益的過程中對(duì)社會(huì)、環(huán)境及自然本身所帶來的負(fù)面影響。綠色科技創(chuàng)新以可持續(xù)發(fā)展思想為指導(dǎo)，通過科技創(chuàng)新不斷促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)兼顧社會(huì)和生態(tài)效益，使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和自然效益達(dá)到全面的和諧。綠色科技創(chuàng)新受社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多重系統(tǒng)的約束，同時(shí)能不斷協(xié)調(diào)和推動(dòng)各個(gè)系統(tǒng)的發(fā)展，使他們始終處于相互支持、相互協(xié)調(diào)的發(fā)展過程中。

需要說明的是，為提高測(cè)試效率，調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻抗時(shí)可采用變步長(zhǎng)。為方便起見，可以35 kV 系統(tǒng)的短路電流大小作為確定系統(tǒng)阻抗的依據(jù)，例如：對(duì)于額定容量為2 MW 以下的新能源機(jī)組，開始時(shí)可選擇35 kV 系統(tǒng)短路電流為10 kA，如果能夠使得新能源機(jī)組故障后恢復(fù)原穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，短路電流可依次選為5、1、0.5、0.1、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01 kA等，直至確定其臨界內(nèi)阻抗值。

4）由于本測(cè)試系統(tǒng)中各元件均為集中參數(shù)元件，因此其戴維南等效阻抗值Zeq可計(jì)算得到。也可通過如下測(cè)試方法得到：在新能源機(jī)組機(jī)端處將新能源機(jī)組模型移除，接一大電阻（如1 MΩ），模擬機(jī)端開路，此時(shí)測(cè)得的大電阻上的電壓即為開路電壓，將大電阻移除，并將此處接地，則此處的接地電流即為短路電流，開路電壓與短路電流之比即為戴維南等效阻抗的阻抗值Zeq。

對(duì)于電網(wǎng)而言，新能源機(jī)組等電力電子設(shè)備接入后，接入點(diǎn)的短路比通常用于反映該點(diǎn)的電網(wǎng)強(qiáng)度。對(duì)于新能源機(jī)組而言，其對(duì)于電網(wǎng)強(qiáng)度也有一定要求，即對(duì)于電網(wǎng)強(qiáng)度具備一定的適應(yīng)性。在新能源機(jī)組接入電網(wǎng)后，能夠使得電網(wǎng)維持靜態(tài)電壓穩(wěn)定及小干擾穩(wěn)定運(yùn)行的臨界短路比，稱為該新能源機(jī)組的極限短路比。新能源機(jī)組的極限短路比是描述新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性的重要參數(shù)，極限短路比越小，其對(duì)于弱電網(wǎng)的強(qiáng)度適應(yīng)性越好，反之，則其對(duì)于弱電網(wǎng)的強(qiáng)度適應(yīng)性較弱。因此，新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的穩(wěn)態(tài)適應(yīng)性的測(cè)試即為極限短路比的測(cè)試。

短路比為系統(tǒng)短路容量與新能源機(jī)組額定容量的比值，即為：

隊(duì)員們告訴記者，練腰鼓真有點(diǎn)上癮。之前就聽說腰鼓是一種獨(dú)特的舞蹈藝術(shù)形式，集舞蹈和體育于一身，具有2000年以上的歷史。老師說，腰鼓看上去節(jié)奏歡快，其實(shí)掌握起來難度較大。初學(xué)的時(shí)候，由于跟不上節(jié)奏，發(fā)力不對(duì)，隊(duì)員們的胳膊和腿都腫了，真有點(diǎn)想退縮，但是老師說這都是正常的，大家都沒有被困難嚇倒，練習(xí)得更加踴躍了。

式中：SN為新能源機(jī)組額定容量；UN為新能源機(jī)組額定電壓。

根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際需求，新能源機(jī)組有功出力設(shè)定值可能從0.1～1 p.u.變化。測(cè)試結(jié)果表明，新能源機(jī)組接入電網(wǎng)的極限短路比隨有功出力的增大而增大。因此，當(dāng)系統(tǒng)短路比大于新能源機(jī)組額定有功出力情況下的極限短路比時(shí)，則該電網(wǎng)強(qiáng)度可滿足新能源機(jī)組出力低于額定值時(shí)的其他運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)強(qiáng)度要求。

2 新能源機(jī)組暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試方案

2.1 暫態(tài)響應(yīng)特性的影響因素

當(dāng)新能源接入系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)短路比大于極限短路比時(shí)，新能源機(jī)組故障后能夠恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，而其故障后的暫態(tài)響應(yīng)特性與測(cè)試系統(tǒng)強(qiáng)度、系統(tǒng)阻抗角及故障電阻有關(guān)。若測(cè)試對(duì)象（新能源機(jī)組）的控制策略及參數(shù)一定，則調(diào)節(jié)測(cè)試系統(tǒng)強(qiáng)度（系統(tǒng)阻抗值）、系統(tǒng)阻抗角及故障電阻，可測(cè)試不同系統(tǒng)條件時(shí)的新能源暫態(tài)響應(yīng)。以下簡(jiǎn)單分析3 個(gè)因素對(duì)新能源暫態(tài)響應(yīng)特性的影響。

對(duì)于圖1 所示測(cè)試系統(tǒng)，將35 kV 電壓源和等效電阻、等效電抗及變壓器原邊繞組電抗均折合至新能源機(jī)端電壓等級(jí)，則其等效電路如圖3 所示。

圖3 測(cè)試系統(tǒng)等效電路示意圖Fig.3 Schematic equivalent circuit of test system

圖3 中：usrc、Rs和Ls分別 為35 kV 系統(tǒng)的等效電壓源電壓、等效電阻和電感（均為折合至新能源機(jī)端電壓等級(jí)后的值，下同）；Rg為故障接地電阻（三相分別接地的電阻，區(qū)別于三相短路點(diǎn)的共同接地電阻）；L1和L2為變壓器繞組等效漏抗；Lm為變壓器勵(lì)磁電抗，可近似認(rèn)為其為無窮大，即該支路開路，im≈0，則新能源機(jī)端電流in=i2；un為新能源機(jī)組機(jī)端電壓。

（4）在某確定的運(yùn)行狀態(tài)下，新能源機(jī)組故障后的暫態(tài)響應(yīng)特性參數(shù)測(cè)試結(jié)果。在以上測(cè)試系統(tǒng)中，35 kV系統(tǒng)短路電流為20 kA，且X/R=10 時(shí)，4 種故障情況下，故障電阻為1 Ω 時(shí)該光伏機(jī)組的暫態(tài)響應(yīng)特性參數(shù)如表2 所示。

1）系統(tǒng)阻抗值的影響

對(duì)于同一新能源機(jī)組，當(dāng)電壓源電壓、故障過渡電阻及電壓源內(nèi)阻抗的阻抗角相同時(shí)，僅改變35 kV電壓源的內(nèi)阻抗值以模擬不同系統(tǒng)強(qiáng)度，故障清除后，接入較強(qiáng)系統(tǒng)的新能源機(jī)組比接入較弱系統(tǒng)的機(jī)組的機(jī)端電壓及有功、無功功率恢復(fù)時(shí)間要短。這主要是由于較強(qiáng)的系統(tǒng)，即35 kV 等效內(nèi)阻抗幅值較小的系統(tǒng)，故障期間電壓跌落比弱系統(tǒng)（35 kV等效內(nèi)阻抗幅值較大）要小，從而使得故障時(shí)機(jī)端電壓及有功跌落幅度均較小。

2）系統(tǒng)阻抗角的影響

測(cè)試新能源機(jī)組暫態(tài)特性時(shí)，若其他條件均相同，35 kV 電壓源內(nèi)阻抗的阻抗值也相同，僅阻抗角不同，若發(fā)生三相接地故障，當(dāng)故障過渡電阻較小時(shí)，由于新能源側(cè)電流in與系統(tǒng)側(cè)電流i1相比，幅值很小，故障期間故障點(diǎn)電壓穩(wěn)態(tài)值UF1可近似表示為：

綜上，新能源機(jī)組故障期間的暫態(tài)響應(yīng)特性不僅與自身的控制策略及參數(shù)有關(guān)，也與測(cè)試系統(tǒng)的強(qiáng)度（系統(tǒng)阻抗的阻抗值）、系統(tǒng)阻抗角及故障電阻均有關(guān)。因此，當(dāng)測(cè)試某臺(tái)新能源機(jī)組接入系統(tǒng)后的故障恢復(fù)特性時(shí)，應(yīng)在指定條件下測(cè)試，測(cè)試結(jié)果應(yīng)標(biāo)明測(cè)試時(shí)的系統(tǒng)阻抗角、系統(tǒng)短路比（或系統(tǒng)阻抗的阻抗值）及故障過渡電阻。

此外，若進(jìn)行不同新能源機(jī)組的特性對(duì)比測(cè)試，則可將新能源機(jī)組通過調(diào)整其倍乘系數(shù)，使得所有被測(cè)試的新能源機(jī)組容量、有功設(shè)定值、無功設(shè)定值均相同，同時(shí)設(shè)置35 kV 電壓源的內(nèi)阻抗的阻抗值、阻抗角及接地電阻均相同。測(cè)試時(shí)，應(yīng)調(diào)整35 kV電壓源的電壓，使得新能源機(jī)組的機(jī)端電壓均為額定值，從而確保新能源機(jī)組在相同的測(cè)試條件下進(jìn)行測(cè)試。

地音監(jiān)測(cè)中有各種異常信息，其中最重要的2個(gè)指標(biāo)表現(xiàn)為地音現(xiàn)象的突然加劇或突然沉寂，這兩個(gè)異常往往與能量的不穩(wěn)定性釋放密切相關(guān)，預(yù)示的危險(xiǎn)性的顯著變化。地音異常系數(shù)這一指標(biāo)可以衡量地音活動(dòng)性的異常程度，包括頻次異常系數(shù)ka和能量系數(shù)ke，其計(jì)算公式為

2.2 暫態(tài)響應(yīng)特性的測(cè)試與描述

新能源機(jī)組暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試系統(tǒng)如圖1 所示。為了能夠較為全面地量化描述新能源機(jī)組的暫態(tài)響應(yīng)特性，除給出新能源機(jī)組的故障及其恢復(fù)特性曲線外，可詳細(xì)記錄相關(guān)測(cè)量參數(shù)。由于其暫態(tài)響應(yīng)特性不僅與其自身控制模式及參數(shù)有關(guān)，還與系統(tǒng)強(qiáng)度、系統(tǒng)阻抗角、故障過渡電阻及故障類型有關(guān)，其暫態(tài)響應(yīng)特性及測(cè)量參數(shù)表格均須注明新能源的控制模式及測(cè)試條件。

3 測(cè)試實(shí)例

本文采用電磁暫態(tài)仿真軟件Hypersim 按圖1搭建測(cè)試系統(tǒng)，所測(cè)試的新能源機(jī)組為某電氣有限公司的光伏發(fā)電單元機(jī)組，其一次系統(tǒng)模型如附錄A 圖A1 所示。該光伏發(fā)電單機(jī)模型包括光伏陣列、逆變器及控制部分等，其中最大功率點(diǎn)跟蹤（maximum power point tracking，MPPT）功能在光伏陣列部分實(shí)現(xiàn)，而逆變器控制部分則實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)控制。逆變器一次電路為開關(guān)函數(shù)模型，逆變器的控制器為廠家提供的數(shù)字封裝模型，其輸出為調(diào)制波，通過仿真軟件自帶的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生控制脈沖送到逆變器，從而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)控制。仿真所用光伏一次系統(tǒng)及逆變器控制器主要參數(shù)如附錄A 表A1 所示，升壓變壓器參數(shù)如附錄A 表A2 所示，被測(cè)試時(shí)該光伏的控制模式為定有功功率和定無功功率模式。

1）電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性測(cè)試結(jié)果

根據(jù)1.2 節(jié)所述方法，測(cè)得該光伏機(jī)組在附錄A表A1 所示參數(shù)情況下，定有功功率和定無功功率控制模式下，且有功出力為額定值、無功出力為0 時(shí)的極限短路比，如表1 所示。

考慮跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易計(jì)劃的多區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)分散調(diào)度方法//曾方迪,李更豐,別朝紅,程?；?鄭亞先,耿建//(16):32

2）暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試結(jié)果

（1）不同電網(wǎng)強(qiáng)度時(shí)的暫態(tài)響應(yīng)特性曲線。將測(cè)試系統(tǒng)的電壓源內(nèi)阻抗的阻抗角設(shè)為84.3°（X/R=10），35 kV 電壓源短路電流分別為20 kA 和5 kA 時(shí)，調(diào)節(jié)電壓源的電壓值，使得該光伏機(jī)組的機(jī)端電壓為額定值，設(shè)F1點(diǎn)在0.5～0.6 s 發(fā)生三相接地故障，故障過渡電阻為1 Ω，則各曲線如圖4 所示。圖中uab和Uab分別為該光伏機(jī)組機(jī)端線電壓的瞬時(shí)值及有效值。由圖4 可知，當(dāng)故障過渡電阻為1 Ω時(shí)，對(duì)于較強(qiáng)系統(tǒng)，其電壓跌落較小，有功功率及電壓均恢復(fù)較快；而對(duì)于較弱的系統(tǒng)，則電壓跌落較嚴(yán)重，有功功率及電壓均恢復(fù)較慢。

由此可見，雖然部分生長(zhǎng)因子已應(yīng)用于創(chuàng)面修復(fù)中，但它們之間的相互作用的生物學(xué)效應(yīng)和機(jī)制尚不清楚，若能研究透徹，則在治療創(chuàng)面時(shí)，眾多生長(zhǎng)因子可望實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

圖4 不同電網(wǎng)強(qiáng)度時(shí)的有功、無功及機(jī)端電壓波形Fig.4 Waveforms of active power, reactive power and terminal voltage with different power grid strength

此仿真測(cè)試系統(tǒng)中，一次設(shè)備均采用數(shù)字仿真模型，其參數(shù)應(yīng)與實(shí)際系統(tǒng)相同；新能源機(jī)組的控制器可為廠家提供的數(shù)字封裝模型或?qū)嶋H控制保護(hù)裝置。

圖5 不同系統(tǒng)阻抗角時(shí)的有功、無功及機(jī)端電壓波形Fig.5 Waveforms of active power, reactive power and terminal voltage with different system impedance angles

（3）不同故障過渡電阻時(shí)的暫態(tài)響應(yīng)特性曲線。在以上測(cè)試系統(tǒng)中，35 kV 系統(tǒng)短路電流為20 kA、X/R=10 時(shí)，故障電阻分別為1 Ω、2 Ω 時(shí)該光伏機(jī)組的有功、無功及機(jī)端電壓曲線如圖6 所示。由圖6可知，當(dāng)故障電阻較大時(shí)，故障后新能源機(jī)端電壓跌落較少，因而比故障電阻較小時(shí)恢復(fù)更快。

腦卒中急性期感覺障礙發(fā)生率為65%[1]，表現(xiàn)為偏癱側(cè)皮膚淺感覺和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)覺、位置覺等本體感覺的減退、缺失等，其中本體感覺障礙對(duì)患者的運(yùn)動(dòng)功能影響較大。目前臨床上對(duì)偏癱患者多重視運(yùn)動(dòng)障礙的康復(fù)治療，對(duì)感覺障礙康復(fù)重視不足。筆者觀察到部分腦卒中偏癱患者由于感覺障礙的存在而嚴(yán)重影響患者的肢體功能，進(jìn)一步影響患者的步行能力和日常生活活動(dòng)能力的恢復(fù)。本研究旨在探討經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)結(jié)合感覺功能訓(xùn)練對(duì)腦卒中感覺障礙患者肢體功能和日常生活活動(dòng)能力的影響，報(bào)道如下。

圖6 不同故障過渡電阻時(shí)的有功、無功及機(jī)端電壓波形Fig.6 Waveforms of active power, reactive power and terminal voltage with different fault transition resistances

為簡(jiǎn)單起見，以下均以三相對(duì)稱性故障定性說明系統(tǒng)強(qiáng)度及系統(tǒng)阻抗角對(duì)新能源機(jī)組暫態(tài)特性的影響。機(jī)端電壓un的表達(dá)式為：

表2 暫態(tài)響應(yīng)特性參數(shù)測(cè)量結(jié)果Table 2 Measurement results of transient response characteristic parameters

3）測(cè)試結(jié)果分析

鎮(zhèn)靜組患者△皮質(zhì)醇濃度為正值，說明患者皮質(zhì)醇濃度術(shù)畢較麻醉前低，而對(duì)照組患者△皮質(zhì)醇濃度為負(fù)值，說明患者皮質(zhì)醇濃度術(shù)畢較麻醉前高，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=4.75，P＜0.01）。

（1）新能源機(jī)組的極限短路比與系統(tǒng)阻抗角及新能源機(jī)組的有功出力等參數(shù)有關(guān)，在給出新能源機(jī)組額定容量情況下的極限短路比時(shí)，應(yīng)注明該情況下的系統(tǒng)阻抗角。

（2）新能源機(jī)組接入系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)特性不僅與新能源機(jī)組的控制策略及參數(shù)有關(guān)，也與系統(tǒng)強(qiáng)度、系統(tǒng)阻抗角及故障電阻有關(guān)，測(cè)試結(jié)果及測(cè)試曲線應(yīng)注明測(cè)試條件；新能源機(jī)組的暫態(tài)特性可由本文提出的參數(shù)表格較為全面地量化描述。

限于篇幅，本文僅給出了某光伏單元的測(cè)試結(jié)果，大量測(cè)試結(jié)果表明，本文所提出的測(cè)試方法同樣適用于其他新能源機(jī)組（如風(fēng)機(jī)等）的電網(wǎng)強(qiáng)度適應(yīng)性及暫態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試。

4 結(jié)語

根據(jù)新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性及暫態(tài)響應(yīng)特性的測(cè)試與分析，得出以下結(jié)論：

1）本文所提電磁暫態(tài)測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方案能夠方便地測(cè)試新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性及其暫態(tài)響應(yīng)特性；

復(fù)雜的菌類植物在潮濕的環(huán)境下野蠻生長(zhǎng)。它們冒頭在林地表面，看起來不起眼，卻吸引了大量戶外攝影師的目光。

2）新能源機(jī)組的極限短路比能夠較為準(zhǔn)確地量化表征新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性。所提測(cè)試方案所得的測(cè)試結(jié)果對(duì)于電網(wǎng)側(cè)與新能源側(cè)的友好接口可起到橋梁作用，有助于進(jìn)一步促進(jìn)新能源與電網(wǎng)的協(xié)同發(fā)展。

3）新能源機(jī)組的故障后暫態(tài)響應(yīng)特性與測(cè)試系統(tǒng)強(qiáng)度（系統(tǒng)阻抗值）、系統(tǒng)阻抗角及故障過渡電阻有關(guān)，給出測(cè)試結(jié)果或測(cè)試曲線時(shí)應(yīng)注明測(cè)試條件。新能源機(jī)組的暫態(tài)響應(yīng)特性可由本文給出的主要參數(shù)來進(jìn)行描述。

本文測(cè)試方法已經(jīng)應(yīng)用在含大規(guī)模新能源的青海電網(wǎng)，用于提升新能源機(jī)組對(duì)電網(wǎng)強(qiáng)度的適應(yīng)性研究。本文測(cè)試系統(tǒng)仍屬于小系統(tǒng)測(cè)試范疇，針對(duì)高比例新能源接入大電網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)同性的測(cè)試和認(rèn)證方法，還有待進(jìn)一步研究。另外，本文所提測(cè)試方案是針對(duì)新能源單機(jī)機(jī)組的，下一步還將針對(duì)新能源場(chǎng)站的測(cè)試方案進(jìn)行研究。

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