南方电网“西电东送”通道损耗特性及影响因素

为进一步挖掘电网节能潜力并为后续电网发展提供指导,基于南方电网"西电东送"发展历程及历年线损的统计分析,从时间、交易构成、输电通道等维度对直流输电通道、交流输电通道及整个南方电网"西电东送"通道线损率的变化趋势进行对比分析,对南方电网"西电东送"通道的损耗特性进行全面总结。采用成功关键分析法对南方电网"西电东送"通道损耗的关键影响因素进行分析和辨识,指出电网运行管理和直流输电通道的线损特性是整个"西电东送"通道损耗的关键影响因素。结合南方电网"西电东送"发展技术路线,提出了进一步优化未来直流工程关键技术指标等降损工作重点。     

计及直流功率日调节次数约束的交直流系统无功优化实用化方法

目前大多数交直流混联系统无功优化计算方法还无法考虑直流输电功率调节次数限制,影响了无功优化计算的实际应用。将计及直流功率日调节次数限制的交直流系统无功优化问题的求解分解为96个时间断面的连续无功优化计算、直流输电功率曲线的阶梯化和在确定各个时段直流输电功率情况下的连续无功优化计算3个阶段,较好地解决了交直流混联系统无功优化计算工程化问题。最后用南方电网500 k V主网架系统数据进行了测试,验证了该算法的合理性。并分析了不同直流功率日最大调节次数取值对无功优化计算的影响。     

云南电网外送交直流潮流最优分配研究

云南电网是中国西电东送能源战略的重要组成部分,"十二五"期间拟将建成五回直流,形成一个大型的交直流混合输电系统,不同的交直流输电通道的功率分配,将产生不同的输电损耗。为使潮流分布更为合理,实现减少输电损耗、实现节能降耗的目的,建立了交直流输电最优损耗模型,并采用粒子群优化算法(PSO)计算交直流通道潮流的最优功率分配。优化后南方电网网损下降约1%～6%,效果明显。     

多回直流输电系统间协调控制的的研究

结合南方电网的实际情况,综述了直流输电系统调制控制对改善交流系统动态和暂态稳定性的作用,对多回直流输电系统间功率调制功能协调控制的可行性和必要性进行了分析,提出了在南方电网内对多回直流输电系统调制功能进行协调控制的构思,针对多回直流调制功能在不同控制策略下的计算分析表明,多直流输电系统的协调控制减少了送端系统切机和受端电网切负荷,对改善南方电网交流稳定性方面有重要作用,根据研究结果提出了协调控制实现的初步方案。     

直流调制对南方电网交直流并联输电系统断面输送的影响

南方电网是一个典型的直流系统嵌入交流系统的交直流混联输电系统,直流输电系统可快速灵活的调节输送功率,当并联交流系统发生扰动时可利用其此特性进行紧急功率支援以提高系统暂态稳定性。但当送端输电断面上整流侧近端发生扰动时,直流系统的运行情况会受到很大程度的影响,本文对在此情况下直流系统紧急功率支援的可行性进行了研究。     

直流输电线路损耗研究

输电损耗对于直流输电工程的经济和社会效益有着不可忽视的影响, 对于直流输电工程电压等级和导线截面的选择, 都有至关重要的作用。在研究直流输电工程电能线损率与功率线损率关系的基础上,提出了基于实际工程数据的直流输电能耗测算方法。通过实例计算, 说明了直流输电导线截面选择对于输电损耗的影响, 输电距离较长、利用小时数较高的直流输电工程, 采用较大导线截面的降损效果更加突出。     

异步联网的交直流输电网损在线优化方法及其在南方电网的实现

云南电网与南方电网主网将在2016年实现异步联网。云南电网通过多个直流输电系统与南方电网主网相连,南方电网主网内仍然是一个交直流并联的输电网络。随着送电规模的扩大,降低网损已十分必要。目前的交直流电网的降损优化方法,已无法满足异步联网后交直流混联电网的需求。为此文章根据云南电网与主网异步互联之后的网架结构,建立了异步联网下交直流混联电网的网损优化模型,考虑了交直流潮流、送电功率、断面限制等约束,采用拉格朗日乘子法得到优化模型的最优解条件。从异步互联的直流输电通道和主网内交直流并联电网的直流输电通道2个方面,分析最优解条件的物理意义,提出网损最优的等微增率条件。结合已有的潮流分析计算工具,提出适用于大区电网规模的实用计算方法。选择南方电网2016年算例分析了直流功率调整对潮流和网损的影响,并进行了网损优化计算。计算结果表明,通过调整直流输送功率,在保持送电功率不变的条件下,可以有效降低系统网损。     

不同电压等级直流输电的适用性研究

各电压等级直流输电系统的经济输电适用范围,包括输送距离和输送容量,对于实际直流输电工程中电压等级的选择具有指导作用。从投资成本、维护成本、损耗费用和输电走廊土地贬值费用这4个方面建立了直流输电系统的经济性模型,并运用现金流折现模型计算直流输电工程的综合费用。以输电距离1 000 km、输电功率5 000 MW具体输电场景为例,计算了各电压等级直流工程的综合费用,并拓展到任意输电场景,得到了各电压等级直流输电系统经济输电适用范围。最后对影响经济输电适用范围的部分参数进行了灵敏度分析。研究表明：随着输电功率和输电距离的增加,总体上高电压等级的直流输电方式更为经济;电能成本和年等效损耗时间对直流系统经济输电适用范围影响较大。     

含±800 kV云广直流的南方电网交直流系统 RTDS仿真研究

云广±800 kV特高压直流输电系统投运后（2009年单极投运,2010年双极投运）,南方电网结构将更为复杂,交直流并联运行特点愈发显著。因此,建立了南方电网2010年交直流并联电网全电磁暂态RTDS实时仿真模型,并进行仿真分析。结果表明：云广直流系统在孤岛方式下全功率运行时,南方电网系统可能会出现约0.6 Hz振荡,可以通过降低云广直流传输功率解决该问题;云广直流系统发生双极闭锁故障,将影响南方电网稳定运行,须预先研究合适的安稳策略。     

±800 kV直流输电系统设计软件包的开发进展

介绍了由中国南方电网有限责任公司组织实施的“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”课题21“±800kV直流输电系统设计软件包的开发”的进展情况。概述了软件包中的主要软件模块及其功能,包括主回路参数计算模块、无功管理模块、交直流滤波器设计模块、直流输电系统损耗计算模块、直流输电系统可靠性计算模块、直流挟流站电磁干扰分析模块、交流侧和直流侧PLC噪声滤波器设计模块、直流输电系统可听噪声计算模块、直流输电系统外绝缘设计模块和直流输电系统绝缘配合模块。     

西电东送主网架的三大交流断面潮流趋势分析

随着南方电网西电东送直流规模的不断增大,交流通道的地位将发生变化。考虑了金中直流推迟投产、藏东南电力远景接续贵电送广东等的影响,计算西电东送三大交流断面在"十二五"期间的送电能力,分析其中长期的潮流发展趋势,并就其"十二五"期间的地位问题提出了建议。     

南方电网西电东送通道线损计算分析及降损措施

对2012年南方电网西电东送线损率同比上升原因进行了深入分析,主要是送电量大幅增加、局部地区网络受限、潮流存在迂回、直流系统长期单极运行影响等。测算了2013年西电东送线损率,对影响线损率的主要因素进行了敏感性计算分析,提出了节能降耗措施和建议。     

柔性直流输电系统换流器损耗与电压等级的关系研究

柔性直流输电一般采用模块化多电平换流器（MMC）,换流器损耗是衡量柔性直流输电系统的重要指标之一。推导了MMC子模块的通态损耗解析表达式、开关损耗解析表达式。从表达式可以看出,换流器损耗不仅与MMC子模块数量有关,还与柔性直流输电系统的容量、电压等级有关。详细分析了柔性直流输电系统容量与电压等级对换流器损耗的影响规律,得出了保证损耗最低的换流器输电电压等级的选取方式。仿真算例表明,采用所提方法确定的电压等级可以保证MMC换流器具有更低的损耗。     

直流输电线路导线选型中的损耗小时数取值分析

损耗小时数τ的合理选取在输电线路工程技术经济分析中起着关键作用。交流输电线路根据最大负荷利用小时数Tmax直接从《电力系统设计手册》中查取对应的损耗小时数τ,而直流输电线路的损耗机理和特性与传统交流输电线路存在差异,因此,该方法并不适用于直流输电线路工程。文章采用电源点出力预测法和插值法得到直流输电线路最大负荷小时数与损耗小时数之间的关系,为拟建工程前期导线选型提供技术支撑。分析表明,尽管直流、交流输电线路因输送地区、输送功率不同而呈现不同特性,但两种输电线路的最大负荷利用小时数与损耗小时数之间的关系呈现出相似的规律。     

海上风电柔性直流送出换流站MMC换流阀损耗研究

海上风电柔性直流送出是目前柔性直流输电领域的研究热点,损耗是柔性直流换流站的一个重要技术指标,关系着柔性直流系统的输电效率和换流阀的设计。针对输电容量为1000 MW的海上风电柔性直流送出换流站MMC换流阀损耗特性,研究了换流阀损耗的计算方法和关键计算参数的获取方法,计算得到了换流阀损耗的组成和±320 kV/1000 MW海上风电柔性直流送出工程送/受端换流站换流阀的损耗率。同时,研究了联接变压器阀侧三次谐波注入、换流器调制比和直流极线电压对换流阀损耗率的影响,结果表明:在联接变压器阀侧注入三次谐波和增大换流器调制比可减小换流阀损耗率;在相同输送容量的前提下,增大直流极线电压可减小换流阀损耗率。     

溪洛渡、糯扎渡直流输电规模对南方电网 安全稳定影响

考虑云南电网的负荷水平、开机方式、直流运行方式等因素,研究溪洛渡和糯扎渡直流采用5000MW或6400MW输电规模对南方电网影响,涉及南方电网的输电能力、安全稳定及电网适应性。研究结论是：直流规模越大,输电能力越高,但直流提高送电能力的比值越低;直流规模增大有利于减轻云南电网交流通道潮流,且在其他直流或交流线路发生严重故障时使云南电网处在较为稳定的状态,尽管在溪洛渡和糯扎渡直流发生双极故障时其本身需要切除的机组容量也增多。研究还表明,受端广东电网能承受这种直流规模,这种直流规模对南方电网主导振荡模式的阻尼影响也不大。     

西电东送输电通道损耗最小最优功率分配方法

西电东送是我国的重要能源战略,其运行方式及各输电通道的功率分配不同,会产生不同的输电损耗。为了更有效地降低线损率,建立了西电东送交直流输电最优损耗模型,采用序列二次规划（SQP）优化算法,获取各交直流通道的最优功率分配。全年线损率优化计算结果为5.2%,比全年线损率普通方法预测结果5.76%有明显的下降。     

南方电网2007年迎峰度夏期间西电东送通道降损措施分析

对南方电网2007年迎峰度夏期间西电东送通道降损措施进行了分析。分析主要针对西电东送不同通道送电电力变化对线损率、西电东送计划及西电总送广东电力等方面的影响。并得出2007年迎峰度夏期间降低西电东送线损率的一些具体措施和建议。     

糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程安全稳定控制系统

为保证糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程投运后南方电网系统的稳定运行,分析了糯扎渡、溪洛渡直流输电系统在交直流并联运行及直流孤岛运行方式下,直流闭锁故障对系统安全稳定特性的影响及稳定问题的解决措施。从切机灵敏度、直流闭锁故障形式、交流断面功率水平、500 kV线路检修方式、直流孤岛运行方式多方面对影响糯扎渡、溪洛渡直流工程安全稳定控制的各种关键因素进行了详细的分析,得到了安全稳定控制系统的控制方案。在此基础上提出了糯扎渡、溪洛渡直流稳控系统的设计方案,包括：控制对象、控制因素、安全稳定控制装置的配置方案、主要功能及装置间交互信息内容。     

柔性直流输电系统损耗计算方法及其实测分析

开展针对基于模块化多电平换流器的高压直流（modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC）输电系统的损耗研究,对高压直流输电系统的设计与优化具有重要意义。提出一种基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统损耗计算的实用方法。首先,根据MMC-HVDC输电系统的拓扑结构和器件参数建立MMC-HVDC输电系统及其各个器件的损耗计算模型,并通过仿真计算精确求解MMC-HVDC输电系统及其器件不同运行工况的损耗系列数据;然后再利用数据拟合的方法得到便于工程应用的损耗计算公式;最后,针对厦门柔性直流输电系统工程,采用本文方法求得损耗计算公式,并与实测结果进行了对比分析。分析表明,利用该损耗拟合公式计算和评估MMC-HVDC输电系统的损耗可满足工程精度要求。