特高压网架下我国电网的磁暴灾害风险分析

"十二五"期间,国家电网公司大力推进以特高压为主网架的坚强智能电网建设,建成以东北和西北为送端,三华同步电网为受端的全国一张网格局。作为一种新的电网灾害,磁暴对特高压网架下我国大规模电网的影响和风险分析急需开展。分析了磁暴灾害对电网的影响机理,紧密结合"十二五"期间国家电网公司的特高压电网规划,对我国大规模同步电网的磁暴灾害风险和潜在的威胁进行了探讨。通过借鉴国外电网磁暴灾害下的运行经验,为我国大规模同步电网的建设和运行提出了防御措施和建议。     

磁暴影响电力系统安全风险评估思路与理论框架

鉴于近年来磁暴侵袭中国电网的几次事件和强磁暴引起的损失达上千万美元的魁北克大停电事故,分析与评估电力系统磁暴灾害扰动下的电力系统运行风险十分必要。在讨论磁暴引发电力系统相继故障机理的基础上,分析评估电网磁暴运行风险的技术需求,并指出其中的关键问题和解决途径;设计计及磁暴灾害的电力系统风险评估框架,建立简化的地电场–GIC–电力系统混合集成模型;并借助Matlab和PowerWorld Simulator平台,以GIC标准系统为例,验证了模型可以反映给定电网参数条件下的磁暴事件对电力系统的影响与故障传播过程。研究结果可为进一步量化与防范磁暴电网风险提供参考。     

用软科学解惑特高压

10月16日,在国家电网公司四季度会上,特高压的发展有了更加明确的规划。公司提出在2012年要形成"两纵两横"的"三华"特高压同步电网。不久,我国第一条特高压线路(晋东南—南     

地磁暴对电力系统稳定性的影响

鉴于近年来地磁暴侵害中低纬度地区电网事件的增加及强地磁暴引起的魁北克大停电事故,分析地磁暴对电力系统稳定运行的影响十分必要.受各种因素的约束,电力系统往往运行在极限稳定状态,地磁暴感应电流(GIC)会引起变压器无功损耗(以下简称为GIC-Q)增加,具有全网群发性和波动性的GIC-Q是否会增大系统失稳风险以及直流系统的加...     

直流偏磁作用下特高压交流电网谐波分布特性分析

地磁暴引起的地磁感应电流（GIC）会对特高压电网、电力设备造成严重危害,甚至导致大面积停电,因此研究GIC对特高压交流电网危害及电网谐波特性具有重要意义。通过绕组间的关系及主漏磁通的影响,采用PSCAD/EMTDC仿真软件建立特高压自耦变压器模型并验证了其准确性。以三华电网全节点模型中的1000 kV电压等级为例,搭建了1000 kV特高压交流电网仿真模型,根据仿真分析了在直流偏磁作用下特高压自耦变压器的谐波特性、1000 kV等级交流电网中谐波电流的分布及其传播特性。     

筑梦电网,绽放人生英华——记“全国杰出专业技术人才”方勇杰

在不久前召开的国家电网公司2008年第四季度工作会议上,公司再次强调要加快推进"一特四大"战略实施,加快"三华"特高压同步电网建设。而大电网安全稳定控制技术,正是保证"大"建设的重要技术之一。公司"十一五"科研发展规划,也明确将     

华北—华中—华东特高压同步电网构建和安全性分析

总结了国内外电网的发展趋势和经验。结合中国电源和负荷的分布特点,提出了中国同步电网受端规模、电压等级、输电方式和华北—华中—华东特高压(ultra high voltage,UHV)同步电网的安全构建原则。分析了大规模同步电网的安全稳定特性和大电网停电机制,论证了规划中的华北—华中—华东特高压同步电网的安全性。     

深入研究复杂电网动态行为特征 构建中国特高压电网安全保障

论述美国政府为提高电网可靠性,降低大停电事故的风险和损失,实现21世纪电网现代化,所采取的一系列重大决策,这对正在酝酿电网发展战略的中国具有借鉴意义.指出面对特高压电网的建设及运行,中国必须未雨绸缪,要用复杂网络理论对特高压电网整体动态特性进行安全性研究,构建中国特高压电网安全保障.鉴于建立具有控制功能和预防控制、紧急控制相协调的自恢复系统以及对连锁性大停电事故的控制手段并不成熟,调度人员首要的职责是做好电网安全运行的"看门狗",借助于EMS、WAMS系统,消除电网运行恶化的累积效应,减少连锁性大停电事故的风险和损失.     

我国未来电网建设从巴西电网大停电应吸取的经验

2009年11月10日,巴西电网发生全国性大面积停电事故。这是1999年以来与依泰普水电站输电系统故障相关联的第四次大停电事故,受到国外媒体和国内电力界广泛关注。根据各网站对巴西电网大停电的报导资料,分析了大停电的起因、发展过程、影响因素和深层次根源。巴西电网大停电的深层次根源是依泰普水电站的±600 kV、6 300 MW高压直流输电系统以及765 kV双回交流输电系统,大容量远距离直接接入圣保罗地区电网,直流输送容量超过地区电网最大负荷10％以上。在分析巴西电网大停电的基础上,探讨了我国未来电网建设从巴西电网大停电应吸取的经验和教训。最重要的经验和教训是：在我国未来电网规划、建设和运行中应避免大容量远距离点对点直接输电到地区电网;根据我国未来的发电能源和负荷中心特点,宜规划和建设1 000 kV/750 kV同步联网电网,以网络输电代替大容量远距离点对点直接输电,构筑安全经济的全国同步大电网。     

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。     

电力变压器的GIC-Q损耗算法的研究综述

地磁感应电流(GIC)引起的电力变压器直流偏磁在全球的电网中几乎同时发生,GIC直流偏磁次生的全网变压器无功损耗同时增大可能导致电网电压不稳定,研究电网中各种变压器GIC无功(GIC-Q)损耗的算法是认识GIC-Q危害以及防治地磁暴电网灾害的基本手段之一。根据我国特高压大电网地磁暴灾害防御研究的需要,从变压器GIC-Q损耗工程算法和理论算法2方面,综述了国内外高压及超高压变压器GIC-Q损耗的算法及其研究进展,分析了我国单相四柱式和五柱式特高压变压器GIC-Q损耗工程算法和理论算法的研究需求,提出了特高压变压器GIC-Q损耗计算以及大规模电网GIC-Q计算上需要研究解决的问题。     

1000kV特高压变压器的GIC无功效应分析

地磁暴导致变压器损毁及电网事故的原因是输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)流经变压器的次生干扰所致,尤其1000 kV特高压变压器的GIC响应机制及大电网中的GIC无功(GIC-Q)效应是制定防御地磁暴灾害的策略迫切需要解决的问题。根据2017年9月8日地磁暴侵害山东昌乐站1000kV特高压变压器高中压侧的无功功率的实测数据,以及山东安丘地磁台的地电场实测数据,推导建立了基于变电站同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)量测无功数据和地电场数据计算、验证1000 kV特高压单相自耦变压器的GIC-Q扰动的模型,完成了2017年9月8日地磁暴GIC侵害昌乐站1000 kV变压器的GIC-Q扰动的理论计算。对计算结果的分析表明,利用PMU量测无功数据能有效计算分析变压器的GIC-Q扰动,这对基于电网调度运行防御地磁暴电网灾害具有重要的意义。     

从国际经验看中国大电网的发展趋势

根据公司＂两会＂工作报告的规划,到2020年,全面建成坚强智能电网。届时,＂三华＂特高压同步电网形成＂五纵五横＂主网架,电网规模比2010年翻一番以上。电网智能化水平国际领先,大电网调度运行达到国际先进水平。     

印度“7.30”、“7.31”大停电事故分析及对我国电网调度运行工作的启示

介绍了印度"7.30"、"7.31"大停电事故的发展经过、恢复情况及原因分析。在总结印度大停电事故教训的基础上,回顾近年来国际上主要大停电事故,总结出这些大停电事故的共性和差异。最后,结合我国电网调度运行管理和跨区互联电网运行的实际情况,提出了大停电对我国电网调度运行工作的几点启示。     

磁暴对我国特高压电网的影响研究

随着我国长距离输电的发展,江苏、广东等地曾多次发现磁暴在电网中产生了较大幅度的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC),有可能对电网造成危害。文章通过对电网GIC监测数据和地磁数据进行分析,指出除磁暴强度外,大地电性结构、电网结构与参数也是影响GIC水平的重要因素;借助磁暴产生GIC的物理模型并根据特高压电网线路电阻小、输电距离长、采用单相变压器等特点预测未来特高压系统中的GIC干扰问题将更加严重;根据2010年我国特高压规划建立了电网的等效模型,利用典型磁暴感应出地面电场的数值初步估算了各变电站的GIC水平;最后对目前研究中有待解决的关键问题进行了总结,并结合我国国情提出了解决方案。     

巴西“2009·11·10”和“2011·2·4”大停电事故及启示

查阅了巴西电网运行部门对巴西"2009·11·10"和"2011·2·4"大停电事故调查报告,简要描述了这2次停电的事故过程,重点回顾了具有典型特征的"2009·11·10"巴西大停电的事故经过,通过对事故的发生、发展和恢复过程的描述及事故原因的分析,借鉴国外停电事故的经验教训,结合我国电网的实际情况,总结了对我国电网安全运行的启示。     

中国智能输电系统发展现状分析及建议(英文)

智能电网高度兼容的电力接入能力、安全可靠性、灵活可控性将极大提高我国电网的安全稳定运行水平。根据我国未来形成的"三华"特高压同步电网的现状,分析了我国大型互联电力系统发展智能电网的必要性,对我国输电系统智能电网发展现状进行了综述,提出了我国输电系统智能电网发展的建议。     

电网安全及战略防御的新措施—直流分段

2003年美加大停电事故发生至今.通过美加大停电事故的记录和连锁过程发展的分析才使人们更清楚地认识了大型同步电网中直流环节的强大防卫作用.提出了应用先进的VSC-HVDC等技术在东部联合电网中进行电网"分段"的改造设想.综述了对此设想的仿真验证、经济评价和工程开始实施的简况,并对其在我国交流电网的可能应用提出了建议.     

2021年得州大停电事故分析及其对电网规划管理的启示

2021年2月中旬,极端冰雪、寒冷天气袭击了美国得克萨斯州(简称"得州"),导致了得州电网大停电事故,近500万用户停电,严重威胁了社会生产和生活。介绍了得州电力系统基本情况和大停电事故演化过程,并从技术、管理和体制方面分析了事故发生的原因。结合电网规划发展需求,提出了防止大停电事故发生的相关建议,从加强电网安全管控、紧急事故应对、电网差异化规划、应急物质储备等方面提出了多项措施。这些建议可为电网规划运营及管理人员提供参考。     

开关、变压器企业分羹特高压6000亿投资

<正>国家电网近日首度公布"十二五"特高压投资规划,到2015年建成华北、华东、华中("三华")特高压电网,形成"三纵三横一环网"。据了解,未来5年,特高压的投资金额有望达到2700亿元。这较"十一五"期间的200亿投资,足足增长了13倍之余。有分析人士据此指出,我国电网将迈入特高压时代。这对于发电设备公司来说,无疑是一个令人振奋的消息。此前,我国的特高压电网建设也正在逐步推进。