火电机组有功功率变送器应用分析

对火电机组常用的模拟式功率变送器进行了暂态特性分析,发现各种型号的模拟式功率变送器均不具备良好的暂态性能,在电网发生故障或扰动时其输出信号将发生畸变,可能导致机组汽门误动作。通过分析指出了响应时间过长与内部小电流互感器(TA)饱和是模拟式功率变送器输出波形畸变的原因。介绍了一种新型的功率变送装置,对功率变送器应用及改造中存在的问题进行了分析,指出当机组DEH系统中含有汽门快关功能时,须用新型的功率变送装置替代传统的功率变送器,以解决汽门快关误动作问题。     

中间再热机组怎样才能有利于电网稳定?

随着电力系统的发展,大容量中间再热式汽轮发电机组陆续投入系统运行。为适应大机组调节和自动化水平的要求,采用了功率—频率电气液压调节(简称功频电调)新技术,并开始在电力系统得到应用。在此基础上,充分利用中间再热机组及快速调节系统的特点,在电网事故时快速控制汽机功率,以此来适应电网事故时电功率的变化(简称快控汽门),并有利于电网的稳定。汽轮机阀门快速控制在三十年代初就提出了。大系统、大机组出现之后,许多国家在七十年代对快控汽门进行了比较广泛的研究和试验工作。根据我国矿口电站建设原则及500千伏超高压输电线路的采用,国内不少单位也开展了这方面工作,并取得了良好的开端。快控汽门涉及机、电、炉有关各专业,由此引出的一些专业课题尚需深入研究。研究成果应力争早日进行工业性试验,使快控技术为电力系统安全、可靠运行服务。本专辑主要汇编了华东电力系统在功频电调试验和运行经济、快控汽门的试验和研究方面的一些成果,供今后工作参考。     

上汽超超临界汽轮机汽门快关控制逻辑优化

为了保障电力系统稳定性,汽轮机组通常设置汽门快关系统,可有效避免机组在电网瞬时故障时跳闸,但国内出现多起因电网瞬时故障导致快关误动引起的机组跳闸事故。在介绍几起汽门快关误动事件基础上,以上汽660 MW超超临界机组为例,建立汽轮机组汽门快关仿真模型,分析汽门快关逻辑。为提高快关系统的可靠性,在原有的快关判断逻辑基础上增加快关延时和转速定量判断,进行优化逻辑仿真。仿真结果显示该优化措施在发挥汽门快关作用的同时避免了快关误动,确保了机组安全稳定运行。     

大型机组轴系快控过程的暂态扭振响应分析

汽门快控技术是电气故障发生时，提高系统暂态稳定的经济有效措施。本文以元宝山６００ＭＷ机组为实例，详细分析了系统故障过程中，机组轴系对不同快控操作的扭振暂态响应。结果表明，对不同系统故障采用不同快控操作，在机组轴系激起的扭振暂态过程也不尽相同。在一定条件下，快控汽门加大轴系的扭振响应。为了减少快控汽门冲击对轴系扭振的影响，存在一个合理安排快控时序对故障的匹配问题。本文所得结论，有助于在机组运用快控汽     

元宝山电厂快控汽门的研究与实施

在分析和介绍元宝山电厂和辽西电网情况的基础上，着重介绍了对元宝山电厂３００ＭＷ机组实施快控汽门的研究、试验工作及主要的技术成果。该厂３００ＭＷ机组快控汽门方式的投入，提高了电网稳定性和经济效益。     

快控汽门技术研究概况

快控汽门技术是提高电网暂态稳定性的一种有效措施,但不是每台机组每个工程所必需的,对此要进行全面慎重的研究与试验工作。东北电管局对元宝山电厂采用的快控汽门技术事先作了大量调研工作,并做了５项试验：２９０ＭＷ时的快减试验,轴秒扭振固有测量、整体试验后机组还进行了大修解体检查。     

华北某电网稳定控制和汽轮机快控汽门的研究试验

本文概述了华北某电网使用的稳定控制的概况和功能。文中叙述了基于功率变化和功有变化 的两种暂态稳定极限差别的原理、计算方法和构成框图，两种原理的装置同时应用，互为补 充。文中还叙述作为主要稳定措施的汽轮机快控汽门的选择性，以及在S发电厂20万千瓦 机 组进行快控汽门现场试验的情况。     

功率变送器防止故障电流冲击的保护措施

在多年供电网的远动化工作中,特别是在功率总加的实践中证明,国产YBG系列功率变送器的运行是比较稳定的,但是也发现其耐冲击能力较差,在被测线路故障跳闸时,往往造成变送器的损坏。我们自1975年以来陆续按装了YBG-3型有功变送器和YBG-4型无功变送器70多台,多次发现功率变送器在被测线路故障跳闸时损坏的现象(见下表)。在此同一时期装有功率遥测的线路故障跳闸时,功率变送器未损坏的只有一例,可见YBG系列功率变送器耐冲击电流的能力较差。     

快关汽门提高电力系统稳定性的试验研究

山西电网大致可以分为北、中、东和南四大部分(见图1)。正常运行时,北部的神头电厂和南部的霍县电厂都向中部电网输送电力。由于输送功率较大,输送距离较远,所以电网的暂态稳定性是个突出的问题。快关汽门和切机都是提高电力系统稳定性的有效措施之一,但是快关汽门的优点更为显著。     

发电机功率变送器暂态响应特性试验分析

为了研究机组控制用功率变送器暂态响应特性,采用RTDS搭建500 kV双机双线仿真系统模型来模拟不同类型故障以及对实际故障录波进行回放的方式,对4种类型功率变送器的暂态响应特性进行了试验分析,结果表明:数字式功率变送器暂态响应特性优于模拟式功率变送器,快速响应的数字式功率变送器在故障期间能有效跟踪实际值,模拟式功率变送器存在幅值误差大、功率反向等问题。     

柔性直流互联电网的孤岛频率快速控制技术

区域小电网同时通过交流及柔性直流输电通道与其他大电网连接的互联电网,当交流输电通道故障导致区域小电网孤岛时,柔性直流系统的定有功功率控制方式限制了大电网对孤岛的支援能力。根据柔性直流系统具有潮流控制快速可靠的特点,设计了一种基于离线计算与在线判断相结合的柔性直流互联电网的孤岛频率快速控制方案。首先,通过离线策略初步确定功率缺额,随后根据在线频率变化率判定采取粗调或精调的实际控制措施,用于粗调的离线计算结果使得在线判断时计算量小、采样少,动作快速;用于精调的频率限制控制器(frequency limit controller,FLC)可以实现无差调节,能够对粗调结果进行补充,增强可靠性,并能与区域电网的切机(负荷)措施紧密配合。仿真结果表明,所提的故障孤岛频率快速控制方案能够有效解决孤岛系统频率稳定问题。     

特高压混合级联多端直流输电系统的协调控制策略研究

逆变侧采用电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)串联组成的特高压混合级联多端直流输电系统,为特高压直流输电提供了一种更为经济、灵活、快捷的输电方式。基于现有直流电网的协调控制策略,文中对受端MMC阀组之间的协调控制策略进行了深入的分析研究,并考虑了5种协调控制策略。然后,在PSCAD/EMTDC中,对上述5种策略遭受不同故障的响应特性分别进行仿真,故障包括送端交流故障、直流线路故障、受端LCC交流故障、受端MMC1交流故障及MMC1紧急闭锁退出。最后,基于仿真结果,对上述5种协调控制策略的适用性进行了对比分析。仿真结果表明:策略1和策略3遭受各种故障均能有效穿越;策略2、策略4和策略5在遭受直流线路故障时均发生不同程度的功率倒转,需要采取措施抑制。     

电网电压跌落下无刷双馈发电机低电压穿越控制

电网电压跌落的瞬间,风力发电机定子和转子产生冲击电压和冲击电流,对电网安全造成影响。为实现无刷双馈风力发电机低电压穿越,保证风电机组在电网电压跌落下不间断运行,对电网电压跌落下无刷双馈发电机定子电压和电流进行暂态分析,搭建了无刷双馈发电机在功率绕组静止坐标系下的数学模型,推导并分析了电网电压跌落瞬间其功率绕组磁链、控制绕组电压动态变化过程,并提出一种积分滑模直接功率控制与故障穿越控制相结合的控制策略,完成无刷双馈发电机低电压穿越控制。通过MATLAB/Simulink和半实物仿真试验平台进行验证,仿真和试验结果证明所推导功率绕组磁链和控制绕组电压动态变化过程的正确性及控制策略的有效性,该控制策略有效抑制了定子控制绕组侧电压和电流畸变,提高了无刷双馈发电机的低电压穿越性能。     

一种线路高频保护防误方法分析及措施研究

提出了由于电网结构差异较大,负荷结构和电源布局不均匀导致线路区外对称故障时可能出现较大的零序电流,进而导致线路高频保护误动作的思考。理论推导了对称故障下出现零序电流的原因,在此基础上搭建了仿真模型进行仿真。理论分析和仿真结果表明线路系统区外对称故障下零序电流的最大确实会导致被保护线路高频保护误动。以新疆某地区实际电网为模型,沿用系统参数设置,采用在线和离线的方法调节系统负荷及电源投入情况,模拟并分析出现的高频保护误动情况,进而针对模拟情况提出合理的预防建议和措施。     

应对严重自然灾害的省级高压网架增强辅助策略

台风、地震等极端自然灾害将破坏电网设备,易造成电网故障与大范围停电,亟需有效策略对复杂网架进行辅助调度,以预防与处置灾害带来的故障。首先,分析了当前高压交流电网故障后的源网荷各侧协调控制技术;然后,侧重构建故障预防与负荷快速恢复的韧性电网,提出一种针对严重自然灾害的高压电网网架增强策略,基于层次库(hierarchical database,HIDB)状态估计断面并采用拓扑搜索技术辨识其薄弱运行环节;而后,针对薄弱运行环节计算其站内与站间连通度,并进一步搜索与其匹配的热备线路投运与母联开关闭合这两类网架增强策略与技术实现方法;最后,采用夏季台风频发的A省电网模型进行相应算例分析,验证所提策略能够准确有效减少电网故障损失,为电网调度工作提供合理辅助决策。     

超导储能改善并网风电场稳定性的研究

建立了风电机组和超导储能(SMES)装置的数学模型以研究SMES对并网风电场运行稳定性的改善.针对风电系统中经常出现的联络线短路故障和风电场的风速扰动,提出利用SMES安装点的电压偏差作为SMES有功控制器的控制信号的策略.对实例系统进行的仿真计算结果表明,SMES采用该控制策略,不仅可以在网络故障后有效地提高风电场的稳定性,而且能够在快速的风速扰动下平滑风电场的功率输出,降低风电场对电网的冲击.     

全功率变速抽水蓄能机组无功优先控制策略研究

全功率变速抽水蓄能机组具有功率快速可调、响应速度快、有功无功独立解耦的优点,可为电网运行提供调峰、调频、无功电压支撑、需求侧响应等多种服务,是现阶段抽水蓄能技术发展的主要技术方向之一。但受变流器过流能力限制,全功率变速抽蓄在任何时候的最大电流不能超过变流器过载能力。而电网侧在故障期间及故障恢复期间对有功、无功的需求有所不同,本文比较了变速抽蓄机组的几种有功、无功电流分配策略,提出了变速抽蓄机组的无功电流优先控制策略可满足弱电网在故障期间对无功电压的需求。最后通过变速抽水蓄能机组在实际电网中的仿真分析,验证了该策略的正确性。     

区域电网电能质量干扰源的监测分析及防治对策

区域电网电能质量干扰源的监测分析及防治对策是保证电网电能质量的重要任务。根据对广西电网典型电能质量干扰源如电铁牵引负荷、交流电弧炉及中频炉用户的监测情况,并结合引发的电网故障、事故实例(包括变电站电容器故障、主变跳闸、保护装置误动等)分析典型干扰源时电网的影响,提出电能质量监测管理和治理对策。     

区域式交互型备自投系统的缺陷分析及改进

分析交互型备自投在区域电网实际运行中暴露出的问题,对备自投装置的远方自投功能的缺陷进行改进。通过模拟试验验证逻辑的正确性,解决了区域电网中发生异常状况或设备故障时,备自投远方自投功能误动引起的电网负荷过载问题,提高了电网的供电稳定性和可靠性。