特高压交流通道风火联合送电问题研究

风电的大规模发展需要解决市场消纳和送出通道问题。我国大型煤电基地大多为风资源丰富地区,如何借助特高压输电通道,在输送火电的同时搭配一定风电比例送出,对于我国可再生能源发展规划目标的落实和远距离输电通道资源的充分利用都是很有意义的。以锡林郭勒盟(简称锡盟)至南京特高压交流输电通道为例,论述利用特高压交流外送通道打捆输送风电火电的主要原则,分析影响风火联合送电的关键因素,提出风火打捆合适容量的理论计算方法,并通过算例给出锡盟煤电基地外送的风火装机容量和经济性分析。可为今后开展风电送出研究提供重要借鉴,对锡盟煤电基地的风电发展提供决策支持。     

风火电组合外送系统中风电改善火电机组SSR的研究

大型煤炭基地电力与风电基地电力的组合外送在中国具有现实需求。外送通道中一般需加装串联补偿装置,以提升风火电组合外送能力,但可能导致送端火电机组发生次同步谐振（sub-synchronous resonance, SSR）。为此,基于加入风电系统的IEEE SSR第一标准测试模型,采用时域仿真及Prony阻尼比辨识法,定量分析风电场接入对其近端火电机组SSR特性的影响;并根据相位补偿原理设计风电机组附加阻尼控制器,通过动态调节风电机组的无功出力,在次频域内提供电气正阻尼,以消除SSR。此时,由于双馈风电机组采用有功、无功解耦控制,风电机组的有功出力基本不受影响。仿真结果表明,该方法能改善经串联补偿外送的大容量风火电组合系统动态特性,提高大规模风电跨区消纳能力。     

特高压直流主送新能源技术经济研究

中国西部北部清洁能源基地通过特高压直流通道实现多能互补联合外送,特别是主送或全送新能源对于支撑可再生能源科学发展和高效消纳具有重要的价值和作用。结合特高压直流功率运行控制方式,提出了特高压直流主送新能源的设想,构建了包含配套电源和输电通道特性在内的数学模型。在合理设定兼顾送端新能源出力特性和受端负荷特性的输电曲线基础上,以典型工程为例分析了主送新能源模式下的配套电源优选原则和具体方案,提出了实现特高压直流主送或全送新能源的相关建议。结果表明：以火电补充满足直流通道最小运行功率需求,高比例主送风电、光电等新能源电量是技术经济可行的。     

风电火电打捆送出时的输电容量优化方法

风电火电打捆送出是实现大容量风电远距离送出的一种比较经济可行的方法。针对现有的可再生能源政策以及火电机组的实际运行特性,提出了风电优先同时考虑火电机组最小技术出力的风电火电打捆送出策略。利用风电场群出力持续曲线来描述风电场群的年出力特性,基于此曲线以及风电火电送出策略给出了确定输电容量下的风电与火电年实际可送出电量以及阻塞电量的计算方法。在综合考虑由于阻塞电量导致的损失,打捆送出时对火电的不利影响以及输电线路建设成本的基础上,给出了输电容量的优化方法。算例分析表明该算法可以在优化输电成本的同时,最大程度地     

哈密南-郑州±800千伏特高压直流输电工程投运

正1月27日,世界上输送功率最大的直流输电工程——哈密南-郑州±800千伏特高压直流输电工程正式投入运行。这是继向家坝-上海、锦屏-苏南工程后,国家电网公司投资自主研发、设计和建设的第三回特高压直流工程,是国家实施"疆电外送"战略的第一个特高压输电工程,也是西北地区大型火电、风电基地电力打捆送出的首个特高压工程。     

改善受端电网调峰裕度的特高压直流外送风火协调调度

本地消纳能力不足是导致国内"三北"等风电资源丰富地区严重弃风的主要原因之一,通过特高压直流输电通道实现风火联合外送,是大规模风电跨区消纳的有效途径。直流通道采用传统定功率运行方式,未充分考虑受端电网的负荷特性,直流外送风火电源仍有较大调峰潜力。文中在大风电场群出力特性分析的基础上,提出基于风电出力爬坡量累积曲线的最小配套火电容量的确定方法,并建立了综合考虑风电消纳和受端电网负荷变化的风火直流外送调度模型。利用CPLEX软件求解模型,并对所提方法进行仿真验证。结果表明,相对于传统调度模式,所提方法更能发挥特高压直流外送风火电源的调峰潜力,受端电网等效剩余负荷峰谷差、均方差显著减小,有效改善了受端电网的调峰裕度。     

大规模风火电源打捆的特高压交直流混联外送系统运行特性分析

针对新能源弱惯量、出力波动大、无功支撑能力差,严重影响弱同步支撑的送端电网暂态稳定特性及安全稳定运行的问题,采用PSASP(Power System Analysis Software Package)分析工具,以锡林浩特地区特高压交直流输电工程送端电网为对象,研究了大规模风电集中接入后,交直流系统与风火电源的交互作用...     

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。     

特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型

随着中国大容量电源基地的逐渐增多及特高压交直流电网的快速发展,大功率远距离输电将成为常态。通过特高压直流跨区输送风光清洁能源的需求日益强烈,为解决风光能源随机波动不易直流外送的问题,设计中采用了配套火电平抑风光电力波动整体打捆外送方案。针对当前直流发电计划与风光发电计划相对独立及配套火电未能有效参与风光电力调整的实际情况,文中提出了特高压直流外送风光火电力一体化调度计划模型。该模型能够灵活处理外送风光电力、配套火电、电力交易及直流计划的协调问题。将所述模型运用于实际算例,仿真结果表明配套火电和直流计划参与调整能有效提升风光电力外送能力。     

甘肃酒泉风电功率调节方式的研究

酒泉风电基地(Jiuquan wind power base,JQWPB)是中国第一个千万千瓦级示范风电基地,它的建设给甘肃电网乃至西北电网带来调频调峰、电力电量消纳等技术难题,利用河西地区测风资料和近期调度能量管理系统(energy management system,EMS)实际运行数据,分析甘肃酒泉地区风资源特性和风电出力特性,研究风电并入电网的功率调节方式,根据国内技术发展水平和河西资源状况,比较了抽水蓄能、常规火电以及抽水蓄能和火电联合3种功率调节方式,得出了抽水蓄能电站不能用于风电功率调节、抽水蓄能和火电联合调节存在不确定性和一定规模的常规火电可以满足风电功率调节要求的结论。建设一定规模的火电基地,并在酒泉地区将其电能以特高压直流外送是解决酒泉风电调频调峰与电量消纳的有效途径。     

交流特高压在中国应用的经济和安全分析研究

就交流特高压在我国远距大容量输电、区域网互联和特高压网3个应用范围进行了安全性和经济性分析,在直流高压(包括背靠背)、交流500kV和特高压3种方案之间展开比较。结合有关特高压文章中不同观点进行讨论,结论是在3种不同应用范围,与直流高压(包括背靠背)、交流500kV比较,交流特高压在经济和安全方面都没有优势。其中,远距大容量输电在600km及以上优选直流高压输电,600km以下优选交流500kV,在接近600km和大于7000MW以上的输电容量可在500kV与特高压之间进行比较选择。交流互联因扩大同步网降低了安全稳定性,直流背靠背互联可提高安全性但投资较大,需根据不同情况进行优选。特高压网的互联经济效果与其它方式的互联效果差别不大,若再考虑投资因素,可推荐超高压网 直流和超高压输电 背靠背或超高压互联模式。建议积极展开提高我国超高压网利用率的研究。     

特高压直流与500kV交流线路同塔并架防雷特性研究

介绍了±800 kV特高压直流线路与双回500 kV交流线路同塔并架的主要防雷性能及特点,并分别与单回±800 kV特高压直流线路,以及双回500 kV双回交流线路同塔并架的防雷性能进行对比分析,指出,同等条件下,交直流同塔并架线路特高压直流线路的反击耐雷水平比单回±800 kV线路更高,与500 kV交流同塔双回线路相比,水平相当。与单回±800 kV直流线路相比由于地线保护角更小,绕击耐雷水平更高,基本不会发生绕击闪路。与500 kV交流同塔双回线路相比,绕击耐雷水平略低。为国内外尚未出现的±800 kV特高压直流线路与双回500 kV交流线路同塔并架的实践提供技术参考。     

基于最优组合赋权法的特高压交直流输电适用范围研究

随着特高压输电网建设规模的日益扩大,合理规划输电网中交直流输电方式成为一个迫切需要解决的问题。以基于输电能力的特高压交流和直流输电适用范围作为研究对象,考虑交直流输电特性,建立了反映功率传输特性、安全稳定性、经济性等因素的交直流输电方式的评价指标,采用基于最优组合权重方法,对“点对网”情景下1 000 kV特高压交流和±800 kV特高压直流输电模型进行评估,得到了这2种输电方式适用范围。本文提出的方法和模型为未来特高压电网规划,特别是为各大能源基地外送输电方式的选择提供参考依据。     

我国特高压交流输电发展前景

介绍了国外特高压交流输电的发展概况及其适应范围,指出发展特高压交流输电是适应中国电力工业快速发展,在西部建设大型水、火电站采用大容量远距离输电方式向东部送电,在东、中部建设大型火电、核电向用电中心地区送电,改善电网结构,加强全国联网,提高电网安全稳定运行水平,提高输电技术和设备制造水平的需要;建议加强特高压输电技术的科研及设备试制工作,尽早建设试验输变电工程,以及研究编制我国1000kV电网发展规划.     

关于发展我国特高压输电的意见

根据我国二十一世纪电力工业大发展的前景，必须需要发展特高压输电，从世界范围来看，交流特高压和高压直流将长期并存，而交流特高压输变电设备是交流特高压和高压直汉的基础，本提出了我国特高压输电电压等级的选择和输变电设备开发的途径，并指出了我国已具有开发特高压输变电设备的技术基础，以及必须从现在起就开展交流特高压输电和输变电设备的前期科研工作的观点。     

多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

某受端省级电网的特高压交流环网投运后,为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件,受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行,仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性,以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性,分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因;为减小防控措施量,计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级,建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型,并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算,验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。     

关于1 000 kV特高压交流输电系统保护的设想

特高压输电线具有巨大的经济效益和技术优势,在国外已取得丰富的经验.针对南方电网跨地区大容量输电出现的难题,提出发展1 000 kV特高压交流输电,而特高压交流线路输电容量大,对系统的稳定影响大,技术要求高,为此,在论述和分析国外成功经验的基础上,结合南方电网1 000 kV特高压交流系统的情况,提出特高压交流输电系统保护的局域网设想和配置方案,可供有关技术人员参考.     

多分层直流馈入的特高压环网开断运行特性及安控措施

某受端省级电网的特高压交流环网投运后,为多特高压直流分层接入、满功率消纳提供了条件,受端特高压交直流以及1000 kV/500 kV交流电网之间的耦合强度加大。为保证故障后特高压交直流电网的可靠运行,仿真分析了1000 kV特高压环网开断后交直流耦合的电压稳定特性,以及开断后大功率转移至500 kV电网的热稳定特性,分析了此电网结构下电压稳定、热稳定两大运行问题产生的原因;为减小防控措施量,计及直流调制、切负荷等多资源控制手段的灵敏度以及优先级,建立了防控两大运行问题的统一多资源协控优化模型,并提出了基于控制代价的恒步长梯度下降启发式寻优方法来求解得到协控措施。依托实际电网开展了仿真计算,验证了该控制措施能够有效减少防控措施量。     

交流特高压线路杆塔规划及经济档距分析

我国目前运行的超高压交直流线路的电压等级为500 kV及750 kV。对500 kV线路的杆塔荷载规划有较丰富的工程设计经验。特高压输电线路是迄今为止世界上最高电压等级的输电线路, 在我国还是空白。现有的杆塔荷载的规划能否适应特高压输电线路尚需进一步研究。文章对特高压输电线路的杆塔荷载规划及经济档距等进行分析研究, 结合工程的特点, 确定特高压输电线路合理的经济档距及经济塔高, 以降低特高压输电线路的工程投资。     

耐200C雷击不断股的OPGW结构设计及试验验证

结合南方电网公司已建500 kV线路及国家电网公司向家坝-上海±800 kV特高压直流、1 000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流、1 000 kV皖电东送淮南至上海特高压交流等线路对OPGW 200 C雷击不断股的要求,通过优化OPGW结构设计及200 C雷击试验验证,找到满足200 C雷击不断股的典型OPGW结构设计,为今后南方电网公司、国家电网公司新建的500 kV线路、特高压线路OPGW的结构设计提供参考。