融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的研究与应用

文章研究了基于时间-空间尺度的合理布点监测技术,提出了温度-负荷-时间协同约束的限额精准预测及多级安全预警策略,深度融合微气象实时监测信息,实现了架空线路输送能力的动态提升。运行实例证明,该策略使得监测装置可以全景动态感知被监测架空输电通道的微气象运行环境,精准预测输电线路安全运行负荷限额和安全运行时间限额,为实现输电线路热稳定限额动态化、精益化管理,有效解决输送通道阻塞问题,提供了实时、动态、可视化的信息支撑。同时,为电网短期规划、相邻输电通道新(改、扩)建项目,提供电力微气象历史信息支持。     

协同间隔通流设备动态提升输电通道输送能力策略的研究

文章研究并整合输电线路及间隔通流设备的热稳定限额约束,电流互感器精度约束,输电通道关键点温升约束等约束因子,归一化管理关联设备的静态热稳定限额并评估其静态安全裕度和动态增容程度,制定动态提升输送能力的协同约束策略,有效解决输电通道热稳定受限问题。     

基于输电断面N-1静态安全潮流约束的联切负荷方案

电网中的一些输电断面受线路安全电流限制不能满足N—1原则时，为了保障系统的安全稳定运行，一般采取线路过载联切负荷措施。文中将基于输电断面N—1静态安全潮流约束的联切负荷方案分解为两个子问题，即确定联切负荷节点问题和实施联切负荷措施问题，基于直流潮流给出了整数规划数学模型及算法。算例采用实际电网中的联切负荷方案制定问题，结果表明，提出的分析方法简捷、可行，能够适用于实际系统。     

考虑热稳定极限下基于受电区域的输电断面自动搜索方法研究

电力系统实际运行通常以监控输电断面作为控制电网运行的重要措施,输电断面一般也是电网的薄弱环节,找出薄弱环节需要通过大量的人工计算分析,并考虑热稳定、暂态功角稳定和暂态电压稳定等多方面约束,费时费力。为提高分析效率,通过对大量实际电网的薄弱环节特性分析,提出了一种基于受电区域的电网输电断面的自动搜索方法,约束仅考虑线路和主变压器的热稳定。根据实时潮流状态,以重载线路和脆弱线路为基础,利用受电区域的层次递进搜索策略及其停止原则,获得供电区域和受电区域之间的联络线,即初始断面,最后根据初始断面的潮流方向以及支路开断分布系数来确定关键断面。算例表明了算法的实用性。     

西电大幅送电下广东内部断面热稳问题分析

近年来随着广东负荷逐步攀升、西电送广东电力逐年加大,同时由于广东电网短路电流超标导致部分线路停运,导致输电线路潮流加重,输电线路热稳定问题已经逐渐成为广东电网最主要问题。特别是在迎峰度夏期间,广东负荷较高、西电大幅度送电,多条输电通道处于压极限运行的状态,若此时电网发生大直流双极闭锁故障,将会导致多个输电断面超热稳定限值运行,电网调控难度增大,存在错峰限电风险。针对该问题,提出了一种基于转移比的断面查找方法,并利用灵敏度分析了普侨、楚穗、兴安三大直流双极闭锁后对广东内部断面的越限的调控方法,按照灵敏度及调控速度进行分析排序,为度夏期间直流闭锁导致的广东内部断面越限调控提供有效的依据和建议,提高了调控的准确性和快速性,确保了广东电网安全稳定运行。     

基于N-1原则的输电断面热稳定功率极限评估

为提高电力系统运行安全水平,提出一种基于N-1原则的输电断面热稳定功率极限评估方法。计算功率灵敏度矩阵得到各发电机节点对线路功率的控制情况,依次以断面各线路为目标线路,通过调整发电机出力,在满足全网线路冗余量约束、开断线路功率增加约束以及发电机可调量约束的基础上,利用最优化方法得到各目标线路对应的断面最大传输功率,取其中最小值为断面热稳定功率极限。在IEEE39节点系统中对该方法的正确性进行了验证。     

考虑元件结构脆弱性与环境温度不确定性的元件热稳定限额计算方法

计及电力系统不同元件运行需要的差异,提出考虑元件结构脆弱性与环境温度不确定性的元件热稳定限额计算方法。综合转移系数复用和转移泰尔熵作为元件权重指标,建立提高脆弱性元件安全裕度的热稳定限额计算模型。并进一步考虑元件环境温度的不确定性,采用导线动态载流能力机会约束替代传统短时过载能力约束,挖掘现有设备输电潜力,降低环境温度超出规程约定值造成的风险。算例分析验证了该方法的有效性。     

输电线路导线测温与动态增容关键技术研究

针对电网规划建设滞后和输电线路受输送容量热稳定限额的限制而导致的电网供电能力不足问题,对输电线路导线测温与动态增容关键技术及系统的设计实现进行了深入研究.通过对输电线路导线温度和环境温度、湿度、风速、风向、日照等参数的实时在线监测,并结合来自SCADA系统的实际运行电流,根据热容方程和摩尔根公式,对线路的运行状态和潜在...     

输电线路在线增容系统在四川电网的应用

讲述了输电线路在线监测增容系统在四川电网的应用,通过测温球得到线路的实时数据,后台服务器分析计算出最大限额容量和对应的限额时间,指导调度部门动态调整输电线路热稳定负载,深度挖掘输电线路的输送潜能,从而达到减少输电设备的投资的目的.     

基于N-1静态安全约束的输电断面有功潮流控制

输电断面的有功潮流控制是电网运行中的重要预防控制手段，基于直流潮流研究了输电断面的N-1静态安全潮流约束，分析表明断面潮流是节点注入功率的线性组合。运用支路开断分布系数分析了断面潮流与N-1状志下线蹄潮流的关系，指出其随着系统发电模式以及负荷模式的变化而改变，并提出了采用各种运行方式下断面潮流与N-1状态下线路潮流的比值变化范围来衡量断面潮流控制的合理性。算例针对实际电网运行中的输电断面有功潮流控制问题，结果表明．采用断面潮流控制必然趋于保守．在电网实时运行数据非常可靠的前提下，运行监视及控制直接采用线路开断后的计算潮流值将会显著提高受N-1静态安全约束的断面输送能力，对提高区域间的功率交换能力具有重要意义。     

输电线路动态热定额技术的应用

输电线路静态热定额计算, 采用特定的环境温度和风速, 比较保守。而输电线路动态热定额计算,采用实时的导线温度和气象数据, 实时反映了线路动态热容量的情况。同时在线路上配置实时监测装置和小气象站, 为调度运行人员控制线路负荷提供依据。采用动态热定额能提高线路输送容量10%～30%, 是一种廉价、有效、安全的线路增容技术。     

基于阻塞分析的输电线路动态增容

为了确保输电线路动态增容后电网的安全稳定运行,基于超短期预测数据确定输电能力的受限原因,通过计及动态安全的阻塞管理分析识别阻塞关联输电线路。针对增容的线路和增容时段,根据气象预测数据计算未来一段时间内的允许载流量。对阻塞时间在一定范围内的待增容线路,考虑导线温升暂态过程,进行事故后导线允许载流量分析。并在此基础上确定满足安全稳定约束的增容容量。基于上述方案开发了一种基于阻塞分析的输电线路动态增容系统。     

考虑功率变化的过负荷输电线路热稳安全裕度计算方法

随着电网互联复杂程度的提高,热稳定性已成为限制电网输电能力的主要因素。特别是在输电线路过负荷情况下,现有方法忽略了线路功率变化引起的动态热特性,使得线路热稳安全裕度计算存在误差,可能导致保护过早动作而切除线路,甚至威胁整个电力系统的安全稳定运行。为此,本文分析了影响输电线路温升过程的因素,建立了机组运行方式、功率调节与过负荷线路功率之间的灵敏度模型,并结合线路动态热平衡方程,提出了一种考虑功率变化的过负荷线路热稳安全裕度计算方法。算例表明,该方法充分考虑了过负荷线路功率变化对热稳定性的影响,在确保输电线路安全运行的同时,能最大限度地延迟保护的动作,从而减小停电范围和连锁故障。     

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。     

考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案

针对目前电网输电断面增容容量分配决策的相关问题,提出一种考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案优化模型。该模型考虑了电网面临的多元风险约束,包括设备健康风险、气象风险和系统异常风险。其中,断面内通道的容量裕量限额是通过三大定容设备——变压器、断路器以及输电线路的动态增容计算模型得到的。所提出的考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案,可以较好地平衡大电网电能输送中的经济性和安全性问题,为解决输电断面内动态增容分配提出了一个新的解决思路和技术方案。     

输电线路增容在线监测在电力系统中的应用

针对目前运行电网大都采用单一环境温度决定输电线路热稳定电流,与实际运行温度没有挂钩,造成线路输电能力浪费的现实,提出了采用输电在线监测并辅以计算分析的技术方案,从而达到动态调整输电线路热稳定负载,最大限度地发挥输电线路输送能力的目的。为此,对输电线路在线监测系统的结构、功能进行了分析,提出了实施建议。     

计及TTC的风光水电站联合运行优化调度

针对光伏发电、水电及风电联合运行时电量外送因输电断面限额导致的弃水问题,分析了线路输电断面限额的机理,建立了考虑输电断面极限传输容量（Total Transfer Capability, TTC）以外送电量最大为目标,基于采用两时段滑动寻优算法（Progressive Optimization Algorithm, POA）的光伏发电、水电及风电联合运行长期优化调度模型,利用水电站的库容储能进行调峰,提高输电线路的使用率。仿真算例证明,所提模型具有较高可行性和有效性。     

基于潮流转移的输电断面快速搜索

针对前人研究中的不足,即没有提出分区内部输电断面以及非割集形式的基于热稳定约束的输电断面的搜索方法,将整个省网在地理分区的基础上对交界厂站进行优化,分别对分区间和分区内部进行研究,仅考虑线路和主变压器的热稳定约束,运用图论的相关知识,根据潮流转移的特征,进行输电断面的搜索。算例表明了所提算法的有效性。     

电网断面热稳定限额计算模型及方法

分析了电网预想开断前后设备组(并联运行的线路或并列运行的主变压器)的有功潮流变化情况。通过剩余/转移系数将预想开断后的设备组有功潮流表示为设备组初始有功潮流的线性函数。依据设备短时、长期运行载流量确定设备组初始有功潮流的约束条件,根据设备组热稳定限额与初始有功潮流的最小比值最大原则,提出了设备组热稳定限额的优化计算模型。运用线性规划单纯形法进行求解,并通过分岛计算提高算法的执行效率。根据用户定义的断面集,对设备组的热稳定限额进行叠加,给出断面热稳定限额。浙江电网的实际算例结果验证了所述模型的正确性和求解方法的有效性。     

南方电网交流输电断面极限控制难点与对策

分析显示,影响南方电网交流输电断面极限控制的主要因素包括负荷及频率波动、直流功率偏离、贵州500kV交流出口潮流特殊性,以及存在着临时电力交易等;据此提出了保证裕度、自动调整直流功率、建立临时交易支持系统以及研究考虑断面约束的AGC控制策略等几种避免交流断面越极限运行的措施,帮助调度运行人员将稳定断面有功功率控制在极限内,保证电网安全稳定运行。