CSEE 标准算例-功角振荡
案例介绍
CSEE-RAS 功角振荡算例是由中国电机工程学会发布的新型电力系统标准算例1, CSEE-RAS 功角振荡算例以 500kV 交流和 ±500kV 直流为主网架，总三相交流母线数为 59，交流线路数为 26，直流线路数为 1。
使用方法说明
动态功角稳定标准模型的适用范围：
- 建议步长范围：1–50 μs
- 设置的故障时间建议在 2s 之后
算例介绍
CSEE-RAS 功角振荡算例是为根据某区域实际电网构建的交直流混联电网模型，系统拓扑如下图所示。
CloudPSS 上该算例的系统拓扑如下。
线路及变压器概况
系统共有交流输电线路 40 条，变压器 25 台，并通过 1 回 ±500kV 直流输电通道与其他电网异步互联，线路及变压器概况如下表所示。
| 电压等级/kV | 母线数目 | 母线类型 |
|---|---|---|
| 500 | 11 | 交流输电网架 |
| 220 | 14 | 变压器中/高压侧 |
| 37 / 20 | 25 | 变压器低压侧 |
| 0.69 / 0.4 | 9 | 新能源设备端口 |
| 合计 | 59 | —— |
| 类型 | 数目 | 备注 | |
|---|---|---|---|
| 交流线路 | 26 条 | 500 kV | 交流输电网架 17 条 |
| 220 kV | 新能源送出线路 9 条 | ||
| 两绕组变压器 | 25 台 | 20/525 kV | 常规机组升压变 7 台 |
| 0.4/38.5 kV | 光伏箱变 5 台 | ||
| 0.69/38.5kV | 风机箱变 4 台 | ||
| 38.5/230 kV | 新能源场站升压变 9 台 | ||
| 三绕组变压器 | 13 台 | 电压/kV | 525/230/37 |
| 直流线路 | 1 回 | 额定电压/kV | ±500 |
| 额定功率/MW | 800 |
电源概况
常规机组共 7 台，总装机 4669MW；光伏总装机 2000MW，风电总装机 1200MW，新能源装机比例为 40.7%，装机概况如下表所示。
| 接入母线 | 同步电机 | 风电 | 光伏 |
|---|---|---|---|
| B02 | 0 | 0 | 0 |
| B03 | 667 | 0 | 800 |
| B04 | 667 | 600 | 0 |
| B05 | 0 | 600 | 400 |
| B06 | 667 | 0 | 800 |
| B07 | 0 | 0 | 0 |
| B08 | 0 | 0 | 0 |
| B09 | 1334 | 0 | 0 |
| B10 | 667 | 0 | 0 |
| B11 | 667 | 0 | 0 |
| 合计 | 4669 | 1200 | 2000 |
负荷概况
系统总有功负荷 4484MW，总无功负荷 250MVar，负荷功率因数为 0.998，各母线负荷水平见下表。
| 母线 | 有功负荷/MW | 无功负荷/MVar |
|---|---|---|
| B09 | 3084 | 200 |
| B10 | 1400 | 50 |
| 合计 | 4484 | 250 |
新能源与直流模型说明
系统中共有 4 组风机机组（其中 2 组为直驱风机风场，剩余 2 组为双馈风机风场），5 组光伏机组，1 回直流。 算例中的直驱风机风场采用 直驱风机01型-标准封装模型，双馈风机风场采用 双馈风机01型-标准封装模型，光伏机组采用 光伏发电01型-标准封装模型，每一回直流由 2 个 LCC直流（单极） 模型构成。
算例仿真测试
当线路B11 (525kV) - B01 (525kV)发生三永故障触发N-1时，区域功角失稳。
在 BPA 以及论文1 中 CSEE-RAS 功角振荡场景的系统功角仿真结果如下图所示。通过对比可以看出，CloudPSS 中的 CSEE-RAS 功角振荡算例在准确刻画新型电力系统的电磁暂态过程的同时，可以具备与机电暂态一致的功角特性。
针对 CloudPSS 和 BPA 的仿真结果差异，需说明的是：由于新能源机组（直驱风机、双馈风机、光伏电站）的建模方式不同，以及电磁暂态仿真（CloudPSS）与机电暂态仿真（BPA）在计算原理上的本质差异，标准算例的仿真结果存在合理偏差。
算例地址
点击打开算例地址：CSEE-RAS
原算例下载链接：https://github.com/lbl-hub/CSEE 参考文献下载：点击下载
附：修改及调试日志
20250807 编写案例文档