特高压交流试验示范工程无功电压控制策略研究

长治—南阳—荆门特高压交流试验示范工程投产后,特高压联络线无功电压控制策略较常规电压等级线路呈现新的特点,需兼顾特高压线路绝缘水平和电网安全稳定约束2个方面的要求。揭示了特高压系统电压变化的原因,分析了特高压与500 kV系统无功电压特性差异,采取仿真计算和实测曲线验证了理论分析结果,提出了特高压联络线电压控制措施,取得的成果已应用于特高压交流试验示范工程,并为今后特高压工程的无功电压运行控制提供依据。     

特高压交流联络线潮流和电压波动特性分析

特高压交流系统的电压特性是调度运行控制关注的重点,从理论上分析了特高压潮流和电压波动特性。基于特高压运行实测数据,定量分析了正常运行时母线电压与短路容量、潮流及有功波动之间关系。并进一步分析了电网发生大扰动下电压波动的影响因素,总结了特高压系统无功和电压控制策略,为特高压交流系统及其扩建工程系统的电压控制提供运行经验。     

基于特高压背景的江苏电网电压控制

在特高压交直流背景下,为全面分析特高压交直流电网的建设给江苏电网安全稳定运行带来的影响,重点选取江苏电网无功电压薄弱和区外交直流受电比例较高区域,针对严重故障方式,进行电网电压稳定研究计算,分析存在的无功电压问题。提出针对提高江苏电网本身动态无功储备能力的措施,以及利用直流本身特性来实现直流系统相互支援协调的措施,以期为江苏电网动态无功及电压控制提供参考。     

特高压电网无功电压控制策略迭代求解方法研究

传统的特高压电网无功电压调节多从抑制电压越限角度出发,缺乏对多方面信息综合考虑。文中提出了一种基于改进层次分析法的特高压电网无功电压优化控制方法,构建了特高压变电站电压安全、无功交换、电网损耗等三维度量化评价指标,综合考虑3个方面的优化目标,应用层次分析法计算得到特高压变电站无功电压调节需求综合权重,确定优化方向,通过迭代求解,得到电网全局优化策略。基于华北电网实际数据,仿真验证了该方法的有效性和合理性。     

特高压交直流背景下的江苏电网无功电压控制分析

当前,特高压交直流建设步伐加快,对受端电网而言,扩大区外来电规模已经成为各方共识。分析了江苏电网规划发展与无功电压运行情况,探讨了特高压交直流背景下开展无功电压控制研究的重大意义,分析了特高压交直流背景下电网的静态无功电压控制策略和无功补偿配置方案,并对电网动态无功电压裕度进行了仿真分析,开展了电网严重故障下的电压稳定校核。为提高特高压直流近区电网的电压稳定裕度水平,提出了安装适当动态无功补偿装置等措施,仿真计算结论显示效果良好。     

网源稳态调压对暂态无功支撑能力的影响研究

发电机与静止补偿电容器是电网稳态电压调控的重要无功源。特高压直流送端大型水、火电机组以及受端电网电压支撑机组与主网电气联系紧密,可参与系统稳态调压。针对电力调度与运行系统中,关于稳态运行时降低机组无功出力可以增大暂态无功备用这一观点的不足之处,通过理论解析,揭示了发电机组稳态运行工况对暂态无功出力特性的影响;针对发电机与静止补偿电容器组合的网源调压系统,提出物理意义明确的暂态无功支撑能力定义以及提升该能力的稳态优化调压方案。小电网测试系统和特高压直流送、受端大电网仿真计算结果表明,增加机组稳态无功出力,可改善交流电网受扰后暂态电压恢复特性。     

青海海西电网动态无功配置方案初探

无功功率与系统电压稳定及电压崩溃现象密切相关,对系统稳定运行具有重要意义,然而在传统的电力系统可靠性评估中,很少计及无功功率的影响。西北与新疆联网二通道建成后,新能源电力通过特高压、远距离、弱联系电网传输,对传输电网电压稳定提出了更高的要求,传统固定式补偿设备难以适应电网发展。为此,文章以青海海西实际电网为例,重点针对交流特高压及其近区330 k V电网,将灵敏度分析法与V-Q分析法相结合,综合分析特高压交直流混联弱送端电网的动态无功配置方案,为大型送端电网动态无功补偿配置提供了一种实用的方法。     

考虑线路潮流波动对母线电压影响的特高压交流电网电压控制策略

为了提升特高压交流电网母线电压的控制效果,根据特高压电网建设现状,分析了线路潮流波动对母线电压的影响,提出了以削弱电网潮流波动对特高压母线电压影响程度为最终目的,以电压控制实际值与目标值之差最小和系统动态无功储备增量最大为目标函数的控制策略。针对线路无功潮流对母线电压的影响,在目标函数中引入变电站间的无功电压灵敏度系数以降低变电站间无功功率流动量。实际电网仿真结果表明:所提控制策略能有效改善电压的调节效果,降低动态无功补偿的投入容量。     

特高压联网条件下自动电压控制系统的功能定位及应对策略

针对特高压电网发展对自动电压控制(AVC)系统的技术需求,分析了现有AVC系统控制方式对特高压联网的适应性。通过对传统基于经济压差的无功电压控制策略进行优化调整,提出了多级AVC协调的特高压电网无功电压控制策略,实际电网数字仿真证明了该策略的有效性和可行性。该策略的实施可以实现特高压层面和500kV电网层面的无功功率实时分层平衡控制,显著降低网损,提高电网运行经济效益。同时,可实现特高压电网AVC系统和省级电网AVC系统的有效衔接,尽量减少对已有省级电网AVC系统的升级改造工作,节约了电网投资。     

地磁暴影响下特高压交流电网电压稳定性量化评估方法

地磁暴时，地磁感应电流（GIC）流经变压器会产生大量无功损耗，引起电网电压波动。随着我国特高压交流电网规模的扩大，地磁暴给特高压交流电网电压稳定带来的威胁越来越大。为了准确评估地磁暴对电力系统电压稳定的影响，该文建立了适用于地磁暴期间衍生无功扰动影响电压稳定的分析模型，通过对线路的等效变换，适应于多电压等级电网的多进线节点电压稳定分析。该文将地磁暴造成的无功扰动加入电压稳定分析模型得出地磁暴影响下的PV曲线解析式，并提出电压失稳指标，避免了连续潮流法预测校正过程中步长难以准确选取、计算复杂等问题，便于确定电网遭受地磁暴侵害时的电压稳定薄弱点和负荷裕度，并通过规划的华东特高压交流电网算例对该方法的有效性进行了验证。     

适用于大中城市电网的无功规划原则

总结了目前我国大中城市电网无功设备配置、运行和管理等方面存在的主要问题,提出了适应于大中城市电网无功规划的技术原则,分别给出了城市主网、城市高压配电网、城市中压配电网无功规划的方法和步骤。指出对于已形成500kV超高压骨干网架、负荷密度集中、外受电力比重大的特大型城市电网,应提高无功规划的深度,在工频过电压、潜供电流计算和正常的无功平衡分析的基础上,进行无功配置方案优化分析、电压稳定分析评价和动态无功补偿配置方案研究以及无功电压控制措施的研究。     

配电网全网电压无功协调控制策略

针对当前配电网控制现状,设计了配电网全网电压无功协调控制策略。以"电压自下而上判断,自上而下控制;无功自上而下判断,自下而上控制"为原则,引入节点间电压变化灵敏度概念,在保证受控点电压合格、无功就地平衡的基础上,根据节点间电压变化灵敏度对调控结果进行预判,兼顾不同的电压等级电网及区域电网的电压质量及无功平衡情况,实现高、中、低压配电网间多种调压及补偿设备的协调控制。该控制策略已投入试点工程应用,运行效果良好。     

大区互联电网无功规划原则和方法

电网规模和输电容量的不断扩大,电压等级的不断提高,使大区互联电网的无功规划研究工作越来越受到重视。大区互联电网无功规划的目标不能简单地体现为满足电压质量的要求,特别是集中并联的交流通道、交直流通道、多端直流馈入系统出现以后,提高输送能力和预防大面积电压崩溃事故将成为无功规划更为重要的目标。根据无功规划的目标,必须要做好工频过电压、潜供电流计算和无功平衡分析工作、无功配置方案的研究工作及无功电压控制措施的研究工作。     

考虑三相不平衡的配网无功优化

本文针对配电网的特点,以配电网的网损和负序电流为目标建立配电网无功优化运行控制的数学模型,并使用简化梯度法对其求解,得到配电网各补偿节点配电网无功优化运行控制的指标。经算例验证,本文提出的配电网无功优化运行控制方案,能有效地提高配电网的电压水平,兼顾网损最小和负序电流最小。     

兼顾电压稳定的互联电网电压／无功协调控制

互联电网各控制中心在进行电压/无功控制时有必要采用协调控制手段,以实现无功的合理分布,避免控制振荡。文中以互联电网网络方程为基础,分别推导了基于L指标的节点最优无功注入量和对应电网有功网损最小时的节点最优无功注入量。进而根据分解协调计算思想,设计了兼顾电压静态稳定性和经济性的互联电网区域电压/无功协调控制模型。最后分别通过两种互联电网模型的仿真实验,验证了所提出的兼顾电压稳定的互联电网电压/无功协调控制的机理与方法的正确性与有效性。     

考虑边界母线电压无功特性的地区电网无功优化

地区电网的电源是连接上下级电网的变电站,将REI等值用于地区电网无功优化,以解决常规模型中无法反映边界母线(即连接上下级电网的母线)间电压无功特性(边界母线电压幅值受自身以及其他边界母线下级电网无功变化的影响情况)等问题。推导了能有效反映电压无功特性的等值电抗与边界母线电压无功灵敏度矩阵的关系,分析了等值电抗的变化特性以及潮流状态在等值前后的一致性,提出首先根据等值前后电压无功特性保持一致的原则利用本地数据求取等值参数,然后在优化计算中根据优化前后电压偏差的不变性对优化电压进行修正。通过对四川某地区电网的仿真计算,验证了该方法可以有效反映边界母线间的电压无功特性,使优化潮流计算电压更加准确。     

我国互联电网电压稳定评价标准框架探讨

作者介绍了我国电力系统电压无功管理标准,指出了无功管理标准中存在的问题,推荐了静态电压稳定评价指标,并结合我国电网的发展现状,借鉴国外电压稳定的评价标准,分析了影响电压稳定评价的相关因素,提出了适合于我国互联电网电压稳定性评价的标准框架。     

无功电价政策对电网节能降损水平的影响及修订建议

介绍和分析了中国电网现行的无功电价政策,指出其在客观上无法激励用电企业在功率因数达标后继续投资无功补偿,影响了电力需求侧无功自给水平,使电网电压质量和节能降损水平难以提高。为此,文章提出了修改现行无功电价政策的相关建议,包括提高减收电费比例并细化考核标准、逐步提高考核标准、考核实时功率因数、扩大功率因数考核范围等。