电力市场环境下两阶段交直流输电通道功率优化分配方法

交直流输电通道建设和跨省跨区电力市场正在我国稳步推进,但尚缺乏电力市场环境下的交直流输电通道功率优化分配计算的研究。为此提出一种跨省跨区中长期电力市场环境下的两阶段交直流输电通道功率优化分配方法。第一阶段针对协议计划电量,利用交替方向乘子法实现交直流输电通道功率优化分配与区域内发输电优化调度间的协同计算;第二阶段针对市场化交易增量电量,建立交直流输电通道功率分配方案调整模型。通过两阶段的分配计算,得到最终的交直流输电通道功率分配方案。通过对三区域交直流混联系统的仿真验证了所提方法能够在电力市场环境下实现交直流输电通道功率的合理分配。     

市场环境下多层级电网快速安全校正优化建模及应用

在电力市场环境下,为解决区域内输电线路潮流越限问题,充分协调多层级资源,提出了多层级一体化安全校正优化建模方法。该方法以消除区域内输电设备潮流越限为优化目标,建立机组出力、机组组合方案、省间交换功率和直流联络线输电计划4种校正方式一次调整的计算模型。通过设置机组组合筛选因子提高了机组组合计算效率。最后,采用区域级电网算例进行仿真验证。结果表明,所建模型可以消除输电设备潮流越限,并满足工程实际运行需要。     

柔性直流换流变压器保护配置方案及试验技术研究

柔性直流输电具有灵活变换运行方式、独立控制有功功率和无功功率等诸多优点。换流变压器作为柔性直流输电工程的核心功率器件,其可靠运行是柔性直流输电系统稳定、安全且高效运行的基础。首先介绍了厦门柔性直流输电工程换流变压器的一次接线方式、换流变压器保护配置方案和"三取二"逻辑的实现方案并总结了该实现方案的优点,接着研究了换流变压器保护的整个现场校验方案及试验技术。研究成果对其他柔直换流变压器的试验方案及试验技术具有借鉴作用。     

一种大规模风电集中直流外送方案

为了提高风电的消纳能力,提出了一种新的风电直流外送方案。方案利用直流功率调制的方法,降低了对风火打捆模式的依赖,并以下垂控制偏差作为参考,调整直流输电系统的定电流参数值以控制直流输电功率。设计了一套适用于上述技术的控制方案,并详细叙述了方案的流程及具体实现步骤。最后通过PSCAD／EMTDC仿真验证所设计的控制策略的有效性。     

高压直流输电工程半自动数字化输入功率曲线的实现方式

正半自动数字化输入功率曲线模式采用国调输出包含功率曲线的加密数据文件方式,并将该文件下发至相关直流换流站,直流换流站运行人员将该加密数据文件导入自动功率控制功能并与纸质文件核实,确保加密数据文件与纸质文件的一致性。它的优点是所有工作都在换流站端开展,不需要国调进行修改工作。针对近期直流换流站功率频繁调整的问题,我们根据高压直流输电工程实际需求,开展了换流站半自动数字化输入功率曲线实现方式的研究,对各种实现方式的可操作性、安全性等方面进行了对比,提出了实现方式。     

一起换流变压器轻瓦斯频繁动作的分析

换流变压器是直流输电工程中交、直流转换的核心设备,其设备健康度严重影响着直流输送功率及电网系统的安全稳定.针对一起500kV换流变压器出现的轻瓦斯频繁动作故障且存在异常表象逐一进行分析,并提出改进措施及建议.     

±800kV直流系统数字物理实验平台构建

特高压直流输电系统含有大规模的电力电子器件,传统数字仿真无法真实模拟实际工程的多类型工况,必须使用物理实验的方式对相关拓扑、算法进行验证。此处提出了一种特高压直流输电数字物理混合实验平台的构建方案,在数字系统构建如风电场的交流系统仿真模型,在物理侧搭建特高压直流输电系统物理样机平台,并提出了新型功率接口算法以连接数字侧及物理侧。该平台可以有效模拟实际工程的动态特性,能够为相关设备及理论提供良好的工程适用性验证环境。     

输电设备过载与断面功率越限在线控制决策

为解决电网实际工况或预想故障下存在的输电设备过载、断面功率越稳定限额问题,提出一种针对输电设备过载与断面功率越稳定限额问题的校正控制与预防控制的在线辅助决策算法。考虑频率安全、控制优先级、调整代价等条件,以直流潮流计算措施、交流潮流校核修正的方式,协调控制直流功率、发电机出力和负荷调整。对于输电设备接近过载或断面潮流接近稳定限额的情况,也可以给出提升安全稳定性的控制措施。测试结果表明,采用并行计算方式计算快速高效。目前,该算法已在智能电网调度技术支持系统投入实际应用。     

糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程安全稳定控制系统

为保证糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程投运后南方电网系统的稳定运行,分析了糯扎渡、溪洛渡直流输电系统在交直流并联运行及直流孤岛运行方式下,直流闭锁故障对系统安全稳定特性的影响及稳定问题的解决措施。从切机灵敏度、直流闭锁故障形式、交流断面功率水平、500 kV线路检修方式、直流孤岛运行方式多方面对影响糯扎渡、溪洛渡直流工程安全稳定控制的各种关键因素进行了详细的分析,得到了安全稳定控制系统的控制方案。在此基础上提出了糯扎渡、溪洛渡直流稳控系统的设计方案,包括：控制对象、控制因素、安全稳定控制装置的配置方案、主要功能及装置间交互信息内容。     

功率计划在特高压直流输电工程中的传输和实现

特高压直流输电工程直流输送功率按调度编制的日功率计划曲线运行,功率计划的下发和执行直接影响到直流系统的稳定运行。在深入研究104/101远动规约及特高压直流输电工程应用的基础上,对直流工程远动系统及自动化监控系统SCADA进行了功能扩展,在远动系统中实现了基于IEC60870-5-104/101的功率计划的调度实时远传、接收、解析、显示及存储。在自动化监控系统SCADA中实现了自动功率控制功能,向直流工程控制系统下发功率计划值,具备较高的实时性和可靠性。功率计划的实时传输和自动功率控制的实现能够有效地提高电网调度部门及换流站运行人员的工作效率,对进一步提高电网安全运行水平具有重要意义。     

跨区域省间富余可再生能源现货交易优化出清模型

跨区域省间富余可再生能源现货交易采用市场化手段有效促进了可再生能源消纳.在保证出清计算效率的前提下,如何提升出清模型的适应性和拓展性,在跨区域省间现货出清中考虑更复杂的电网运行约束,已成为省间现货市场进一步发展的关键问题之一.文中提出了跨区域省间富余可再生能源现货交易优化出清模型.结合中国特高压交直流混联电网特点和跨区域省间输电定价机制,构建了基于电力流和交易流的跨区域省间交易网络模型,并提出了计及网络损耗折价的输电成本计算方法.在竞价出清中,考虑了输电通道可用容量、爬坡能力和断面潮流限额等安全约束,以社会福利最大化为目标,构建了跨区域省间现货交易优化出清模型.算例对比了优化出清和匹配出清的结果,验证了所提优化出清模型的有效性,并说明了所建模型的适用性.     

防止特高压直流工程单双极闭锁的关键措施

特高压直流输电工程因其输送容量大、送电距离远得到越来越广泛的应用,然而,直流系统单双极的强迫停运严重影响着其安全运行。针对直流系统潜在的风险,从主回路接线方式和控制保护策略等方面开展了特高压直流输电工程主接线方案优化、直流线路重启动策略、金属回线自动转换方案、双极中性母线差动保护动作时序和直流滤波器保护配置等研究,提出了防止特高压直流工程单双极闭锁的关键措施。通过实时数字仿真系统对提出的措施进行了仿真分析,仿真结果及工程应用验证了措施的有效性。研究结果对提高直流系统运行可靠性、提升直流工程成套设计水平具有实际指导意义。     

±500kV永富直流输电工程分极送电接地方案造价分析

±500 k V永富直流输电线路采取分极送电云南、广西电网时,由于两侧负荷需求及特性不一致可能导致两极输送功率不一致,从而带来较大的不平衡电流,与常规直流工程设计存在极大差异。因此,结合永富直流分极送电时的不平衡电流规模、持续时间,对直流工程采用双极两端中性点接地方案或采用双极金属回线方案进行造价分析比较,从而为相似直流输电工程的投资决策提供参考。     

大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证：(二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证

特高压电网的快速发展对直流输电工程动态特性的仿真提出了更高需求。文中提出了接入多直流控制保护的大规模交直流电网数模混合仿真平台建设技术方案,并从直流输电工程控制保护装置简化原则、数模混合仿真接口技术、直流输电系统一次建模要求等方面提出了适用于接入大规模仿真电网的直流输电工程数模混合仿真建模方法。选择宾金特高压直流工程现场调试的典型故障,将直流输电工程数模混合仿真结果与现场波形进行了详细对比,对比结果表明直流输电数模混合仿真模型的动态响应特性与实际工程的动作特性高度吻合,能够真实再现实际系统情况,可以较为准确地仿真交直流相互影响的现象,为交直流电网安全稳定运行提供强有力的技术支撑,同时可以作为其他数字仿真模型的校准工具。     

陇赣直流输电工程江西换流站无功配置方案研究

±800 kV陇赣直流输电工程是江西电网规划中第一个±800 kV级直流输电工程,换流站的无功补偿与配置是特高压直流输电系统的重要组成部分。经过分析换流站无功消耗的特点,提出了换流站的无功补偿设备总容量及其分组配置方案,通过换流站无功分组投切的仿真计算,验证了该无功补偿与配置方案的合理性。     

直流电源阀控密闭铅酸蓄电池组智能管理

为整体提高变电站直流电源系统的运行可靠性,提出适应智能电网要求的坚强、集成、自愈、经济、兼容、优化的电力用后备电源阀控密闭铅酸蓄电池组智能管理策略,蓄电池组安全运行寿命延长,实现了直流电源状态运维检修,蓄电池故障跨接的失效-安全设计,为电网安全可靠运行提供安全保障。     

± 800 kV直流输电系统双12脉动阀组平衡稳定运行及投退策略的仿真研究

我国将在800 kV向家坝—上海特高压直流系统中采用双12脉动阀组串联接线方式，针对该方案的特点，提出特高压直流控制系统的稳态运行控制策略和功能分配策略，实现特高压直流系统的稳态运行和双12脉动阀组中单一阀组的投退顺序控制。介绍该控制策略方案的分层结构和核心控制模块的实现方案，并通过EMTDC仿真验证了单一阀组投退顺序控制的动态过程，结果表明该控制策略方案完全满足特高压直流系统设计的要求。     

省间电力现货交易机制设计与探索

随着电力市场化改革的逐渐深入和新能源渗透率的快速提升,我国电源结构和电力供需情况正在发生深刻变化,从而对新能源消纳和省间余缺互济提出了更高要求。目前省间余缺互济市场化机制缺失,亟需开展省间电力现货交易,通过市场化手段开展省间余缺互济,促进可再生能源大范围消纳。文章在跨区域省间富余可再生能源现货交易实践基础上,结合电网实际运行需要,进一步扩大交易范围、丰富交易主体、完善交易机制,建立了省间电力现货交易整体框架,设计了市场衔接、竞价出清、多级调度协同运作等关键机制,提出了市场出清模型。最后通过算例分析验证了上述机制的可行性和有效性。可为开展省间电力现货交易提供切实可行的实施路径和技术方案。     

可并网蓄电池供电系统与功率调节的控制集成

研究了一种蓄电池供电系统的设计方案.介绍了其整体结构工作原理、工作模式及控制约束.该设计实现了蓄电池充电、并网与功率调节一体化的控制集成.基于广义功角特性,提出了一种对逆变器输出功率进行直接控制的方法,通过三绕组变压器实现控制功率传输方向和大小.该控制规律对直流储能装置的参数具有很强的鲁棒性,因而该控制器能适应各种不同参数的蓄电池、太阳能电池板等,成为蓄电池供电系统与功率调节的独立装置.     

宁东直流山东侧电网稳定控制措施研究

为了研究宁东直流双极故障对华北—华中电网同步安全稳定性的影响,在理论分析特高压交流试验示范工程静态稳定极限基础上,对宁东±660 kV直流工程与特高压联络线输送功率的耦合关系进行了深入分析,研究直流双极闭锁对特高压联络线潮流峰值的影响。基于实际电网算例,指出山东电网负荷模型是影响计算结果的重要因素,提出了宁东直流投运后山东电网稳定控制措施及配置实施方案,通过仿真验证了控制措施的有效性。提出了采用直流调制的方法提高华北—华中电网稳定水平。研究成果可为今后跨区电网稳定控制系统的实施提供参考。