考虑多影响因素的关键输电线路辨识

针对关键输电线路辨识方法中普遍未计及相邻线路间传输的信息以及线路最大传输容量值考虑不足的问题,在输电网拓扑结构完整的条件下,提出一种综合多指标的关键输电线路辨识方法。通过考虑发电机输出容量、负荷大小、线路电抗、线路最大传输容量值以及电网的功率传输特性等多重因素,建立从不同角度衡量线路重要性的线路电抗介数指标、线路入度重要性指标、线路出度重要性指标和线路容量限制指标。采用博弈论综合赋权法综合建立的4个指标,形成辨识关键输电线路的线路影响力综合指标。以IEEE4节点系统为测试算例分析辨识方法的计算过程,并在IEEE39节点系统中进行仿真分析,验证所提方法的可行性与正确性。     

220 kV交流输电线路的利用率分析

输电线路的利用率是评价电网运行效率、指导电网规划的重要指标。提出基于时序分析法的输电线路利用率综合评估方法,通过输电线路利用率的概率分布特征评估输电线路的利用率。以4条典型220 kV输电线路为例,利用其SCADA实测数据综合分析了输电线路的利用率。算例分析表明,该方法能够较为全面地分析电网输电线路的利用率,对于完善电网规划具有指导意义。     

基于概率潮流的未来输电线路经济评估

输电网扩展规划时要对方案的经济性进行评估,而输电网的收益主要取决于过网费和输电线路上通过的功率量。提出了一种估算未来输电线路流量的概率潮流方法,帮助电网规划人员评价方案的经济效益。该方法充分考虑未来负荷概率分布、负荷间相关性、发电机停运概率以及机组经济调度等不确定性因素,采用蒙特卡罗抽样方法,建立了未来线路过网流量的计算模型。基于该方法,可有效分析线路过网收入,进而更准确地计算出规划方案的经济效益指标,如净现值、内部收益率、投资回报期等,指导电网规划方案的经济评估。New England测试系统的案例分析验证了上述方法的有效性与应用价值。     

基于安全性的互联电网间最大输电容量的研究

电网在制定运行调度计划时，需要知道联络线的最大输电能力，以及阻碍输电的主要因素。计算最大输电能力的常见算法是连续潮流法，但其结果不一定能保证满足电网安全约束。本文在对外部系统合理等值的基础上，比较了采用连续潮流、有功和无功解耦的优化算法计算互联电网间的最大有功输电容量的差异，重点考察了发电机容量、节点电压、线路载荷等安全约束条件对计算结果的影响。IEEE-RTS算例结果表明，本文所述算法可以用来检验运行方式的安全性，安排调度计划，提高电厂和电网的运行效率。     

基于图论的输电线路功率组成和发电机与负荷间功率输送关系的快速分析

随着输电系统的开放 ,人们越来越要求按照线路的实际使用情况收费。该文利用图论快速计算输电线路的功率组成和发电机与负荷间的实际功率输送关系 ,从而为输电服务收费提供合理的依据。文中证明了两个有关定理 ,介绍了新的潮流跟踪方法。该方法以交流潮流的计算结果为基础 ,快速、有效地计算发电机对线路功率的贡献因子和负荷对线路功率的汲取因子 ,并进一步确定各发电机与负荷间的实际功率输送关系。所提方法也适用于实际系统中有功和无功功率输送关系的分析。     

安徽电网及其与华东联网的输电定价和阻塞管理

随着区域电力市场的建设,电网输电阻塞费用的计算这一问题已提上议事日程。文中研究了在华东区域电力市场下,安徽电网及其与华东联网线路上输电费用、阻塞费用的计算方法,详细描述了该定价方案的具体内容和具体步骤。采用这种方法,能够精确地将各条输电线路上的输电、阻塞成本分配给市场参与者,使得发电公司、电网公司都能够接受该方案。安徽电网的实际计算结果表明该方法符合公平、公正、公开的原则,是有效可行的。最后对未来将要研究的问题做了展望。     

一种输电线的动态载流量评估方法及应用

输电线路状态监测手段的不足导致其利用率长期受限于保守的静态载流量,如何对输电线路动态载流量进行有效评估是挖掘线路输电潜能、缓解输电瓶颈的重要途径。鉴于此,从气象因子角度出发,首先运用导线热平衡模型对线路动态载流量进行了计算分析,并提出基于双端电气和气象信息的输电线路动态载流量评估方法;其次,针对某地区220 kV双回线提升线路利用率的需求,从离线统计和现场系统实际监测2个方面进行分析论证。结果表明,基于双端电气和气象量采集的载流量监测系统可在局部电网中发挥实际作用。     

应用气象数值预报技术提高输电线路动态载流量能力

针对在安全条件下输电线路的最大载流量计算问题,提出一种基于气象数值网格点预报产品的输电线路最大载流量预测值计算方法。该方法首先使用中尺度WRF(weather research and forecasting model)模式输出的气象数值预报网格点映射长距离输电线路计算基准点的1~36 h环境预报值,然后利用输电线路热平衡方程计算线路计算基准点最大载流量预测值,并推出整条线路最大载流量预测值,实现了长距离输电线路1~36 h最大载流量预测值的计算。计算结果表明,在完全满足输电线路安全条件下,使用该方法调度的输电线路载流容量将比日常调度载流容量有大幅度提高,即使是在全年最高峰的负载条件下,该方法也有30%左右的优化空间,有效解决了输电线路安全增容、电网优化调度策略等难题。该方法同时具有预测时间粒度小、预见期长、可适用跨区域大范围电网等特点。     

可靠性与经济性协调的输电线路最大利用率评估方法

电网运行由于受各种因素制约,若仅以可靠性作为判据进行评估,则输电线路最大利用率处于较低水平。针对这一问题,通过对年持续负荷曲线的分析,提出一种基于经济性与可靠性协调的输电线路最大利用率评估方法,通过协调电力系统可靠性与经济性,得出现有线路年平均利用率真正能够达到的最高水平。评估中首先计算系统满足可靠性约束的年最大负荷,进而对持续负荷曲线超过年最大负荷部分作为过负荷切除,并按照可中断负荷方式给予切负荷赔偿;对于年持续负荷曲线中保留部分,针对其电量不足期望值给予停电损失赔偿。二者共同组成可靠性的经济代价,将其增长速度与电网售电带来的经济效益增速比较,只要可靠性的经济代价增速更慢,评估中系统最大年利用率就仍有提升空间。将该方法应用于IEEE RTS79系统,结果表明此评估方法较传统安全评估结果更高,能够进一步开发线路利用空间,充分利用输电线路的可用容量。     

输电线路的潮流介数及其在关键线路识别中的应用

根据输电线路在电网发电负荷节点对间的功率传输中被利用的程度,同时考虑发电容量和负荷水平的影响,提出输电线路的潮流介数指标,并以此作为辨识关键输电线路的判据。该判据能够适应电网不同运行方式下潮流分布的特点,量化了输电线路在全网功率传输中的作用和贡献,其物理背景更加符合电力系统实际。甘肃电网的实际算例表明,电网中输电线路的潮流介数具有显著的异质性特点,少数的几条输电线路在电网的功率交换中起到关键作用;基于潮流介数的相继故障方式下的负荷损失明显高于已有电气介数指标和随机故障方式;以潮流介数指标识别出的关键输电线路以及电网不同运行方式对潮流介数的影响结果,非常符合甘肃电网的实际运行特点;从而证明了利用潮流介数辨识关键输电线路的有效性。     

风电与常规电源联合外送的受端可信容量研究

可信容量作为衡量电源对电力系统贡献程度的重要标志在电力系统规划中受到广泛关注,目前研究中往往仅考虑发电机组可靠性而忽略输电线路可靠性。针对中国风电与常规能源联合外送的实际情况,在可信容量的基础上提出能源基地受端可信容量的概念及其计算方法。对输电线路进行序列化建模,并利用基本序列运算实现了考虑输电线路可靠性的2节点电力系统生产模拟过程,进而评估能源基地各类电源对于受端电网的可信容量。采用加入风电后的IEEERTS-79算例测试了算法的有效性,同时研究了风电与常规能源联合外送情况下受端可信容量的影响因素。     

基于稳定性量化理论的福建电网输电能力分析

用电力系统暂态安全定量分析工具FASTEST,计算福建电网500 kV、220 kV输电线路发生严重故障时的暂态安全裕度、故障临界切除时间、负荷极限、联络线极限等典型的稳定性评估指标。通过比较分析福建电网主干输电线路的稳定极限与热极限,给出提高线路输电容量的合理化建议。     

一种适用于我国电力市场的分区输电定价方法

为了发展一种适用于我国电力市场的输电定价方法,对国外输电定价方法进行了深入研究。英国输电过网费的定价方法是对全网统一计算,没有考虑区域联络线的影响。美国PJM输电所有者内部采用邮票法分摊输电成本,没有起到引导输电布局的功能。我国有很多跨区输电线路,不同区域间的经济水平和电网结构差异也很大。因此,针对我国电网的实际特点,深入研究分区输电定价机制。将区域联络线等效为发电机或者负荷,实现区域的解耦,在区域内用英国方法计算与位置相关的费用,利用修正邮票法计算与位置无关的费用,通过潮流跟踪方法收回区域联络线等效后的费用。算例结果分析表明,所提分区输电定价方法能合理分摊输电成本,为分区定价提供了思路,可为电网规划提供指导信息。     

架空线路热稳传输能力提升方法研究

高比例新能源接入背景下,电力系统经区域内输电线路汇总,再经特高压远距离输送至受端负荷中心消纳,将成为目前新能源规模化消纳的主要场景。新场景下,新能源出力的固有不确定性使得送端电力系统面临线路传输能力总体过剩、短时不足的复杂矛盾情况。受线路规程较苛刻的预设条件约束,传输能力存在短时动态提升空间。因此,如何实现输电线路热稳定输送能力的短时提升已成为新能源汇集区电力系统调度控制的迫切需求。本文结合我国送端电网实际气象条件和特点,首先基于送端电力系统普遍存在“大风-沙尘”情况,提出考虑沙尘影响的热稳定传输容量动态提升计算模型。进一步,考虑区域气象变化条件,提出筛选输电线路热稳定传输容量关键线路的方法。两者结合,可针对电力系统受限最严重的线路进行动态提升计算。采用新能源高比例的宁夏电网实际算例开展方法验证,结果显示,可实现对现有受限线路在新能源出力大发场景下的输电能力提升。     

基于鸡群算法的断面传输极限的自动搜索断面研究

断面是电网的薄弱环节,而断面的识别通常需要大量人工计算,针对此局限,提出了基于鸡群优化算法的断面传输极限的自动搜索断面法,首先利用Dijkstra算法对电网进行分区,将各区域之间的联络线作为初始断面,再根据支路开断分布系数与潮流方向从初始断面中识别出输电断面,在计算输电断面的热稳定极限时,通过功率灵敏度得到各发电机出力对线路功率的控制,以断面在正常运行状况下所能传输的最大功率为目标函数,以断面各线路依次为目标线路,控制发电机的出力,满足全网线路热稳定以及发电机出力约束,通过鸡群优化算法得到断面各目标线路最大传输功率极限,最后取各目标线路传输极限中的最小值为断面传输极限,从而得到关键断面。在IEEE 39节点系统中验证了所提方法的有效性。     

500kV变电站输电线路无功补偿容量的计算

随着电网负荷的加重,广东许多500kV变电站都需要加装容性无功补偿装置。系统无功消耗增加的一个重要原因是重负荷下输电线路的无功损耗增加。在分析了线路无功损耗变化规律的基础上,利用线路的传输特性方程,得出了传输负荷与线路无功损耗之间的关系,提出了线路无功补偿容量的实用计算方法。利用该计算方法计算了500kV蓄北线在不同运行方式下两端变电站无功补偿的容量,以及50％负荷率下北郊站500kV侧各条线路的无功功率。     

电网利用效率指标研究

电网利用效率与电网经济性密切相关,日益受到关注.从电网年最大负荷利用率、主变容量利用率、线路容量利用率、土地利用效率4个方面提出有关电网利用效率的指标,阐明指标的定义及计算方法,推导出指标取值的合理范围.以华东500kV电网为例,对效率指标进行分析.首次系统阐述了电网利用效率的概念,对推进电网精益化管理具有重要意义.     

架空送电线路特殊增容运行研究

近年国内大力开展输电线路增容运行研究以提高输电线路输送容量,研究范围主要集中在线路正常运行条件下,可是在电网基建检修、事故应急等特殊情况下,输电线路同样存在增容运行需求。广东在开展架空线路正常增容研究基础上,对线路特殊增容可行性进行研究,通过计算架空线路在特殊增容载流下的弧垂变化和特殊增容运行要求的最小跨距,确认实施线路特殊增容是可行的,并提出特殊允许电流I1、I2的确定原则和验算方法,对多回实际运行线路展开特殊增容实例分析,确认在电网特殊情况下可实现架空送电线路安全增容运行。     

一起水电机组运行的振荡事件分析

正1发电机运行稳定性概述柘溪水电厂#7、#8机额定出力250MW、额定电压15750V,发电机励磁方式为自并激静止可控硅,2台机通过2回220k V输电线路与湖南电网并网运行。一台同步发电机经变压器、线路与无穷大容量系统并网运行,发电机输出电磁功率为:P_E=Eq Usinδ/Xd∑,其功角特性如图1所示。     

输电线路环保型优化设计

采用同塔多回路输电线路，是电网建设中解决输电走廊矛盾，节省土地资源，提高输电容量的一项有效技术。同塔多回路线路建设的一个重要指标是在控制线路造价的前提下，尽可能降低对线路附近的电磁环境影响。目前，输电线路环保型优化设计尚未在工程设计中得到普遍应用。文章论述了对输电线路进行相序排列优化的必要性与有效性，以华东电网待建的同塔4回500kV线路环保型优化设计为例。介绍了优化计算的方案、计算结果及方案筛选程序。提出了全面考虑输电线路各环境影响因子的最优设计思想与方案，可供工程建设设计参考。