直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法。分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量。设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰。根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法。借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术。研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行。     

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法.分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量.设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰.根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法.借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术.研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行.     

直流融冰装置不带换流变压器的可行性探讨

为了解可移动式直流融冰装置去掉换流变压器后对装置本体性能和接入系统的稳定性的影响程度,以典型结构和参数的25 MW 6脉动直流融冰装置为研究对象,通过仿真计算,研究了去掉换流变压器对系统电压稳定性、装置交流滤波器、装置绝缘配合和装置融冰性能的影响,结论为:该类型小容量直流融冰装置可以采用不带换流变压器方式运行。     

新型交直流融冰装置在湖南电网的应用

针对传统交流融冰技术存在负荷转移困难、倒闸操作多、融冰所需容量大等不足,研制出了可调电容串联补偿交流融冰装置、移动式直流融冰装置和固定式直流融冰装置,并完成了现场试验。移动式和固定式直流融冰装置,可满足湖南电网97％的220kV输电线路融冰需求。三套装置的成功研制,为电网防冰减灾提供了新的技术手段。     

用于跟踪风电场计划出力的电池储能系统容量优化配置

电池储能系统是平抑风电功率预测误差的理想选择,在现有储能电池价格水平前提下,电池储能系统的功率与容量优化配置尤为重要。基于风电场功率预测误差分布特性,依据风电功率预测预报标准中的约束条件和考核指标,分析了电池储能系统功率与风电功率预测误差、风电功率预测误差缩减率、全天预测结果的均方根误差、准确率及合格率的特性关系,储能系统容量与容量需求满足率及容量需求满足增长率的特性关系。为较好平抑风电功率预测误差且使投入成本较低,基于截止正态分布法,提出了一种储能系统功率与容量配置优化方法。该方法可计算用于跟踪风电场计划出力所需的较优储能系统功率与容量。通过实例计算分析,验证了该方法的有效性和可行性。     

移动式融冰兼SVG结构设计与散热研究

为解决直流融冰装置利用率较低的问题,将移动式直流融冰装置与静止型动态无功补偿装置结合,并基于电压源型换流器拓扑,提出一种新型的直流融冰装置——移动式融冰兼SVG装置.首先对移动式融冰兼SVG装置的原理进行介绍;其次针对融冰装置的结构进行详细分析,介绍了结构、绝缘、箱体等设计要点;最后针对装置散热进行了仿真分析.     

交直流输电线路热力融冰技术分析

针对输电线路覆冰严重影响电力传输可靠性的问题,对多种热力融冰技术进行了研究。阐述了热力融冰技术的基本原理,重点介绍了热力融冰技术中交流融冰和直流融冰的方法,以及国内各种交流融冰方案和直流融冰装置的研究进展。通过对比各种交流融冰方法的特点,以及应用于交流线路与直流线路的直流融冰装置的特点,划分了几种融冰方法各自的适用范围,并对未来直流融冰装置的发展进行了探讨与展望。     

兼具无功补偿与有源滤波功能的新型融冰装置

为解决直流融冰装置利用率较低的问题,将直流融冰装置与静止无功发生器(STATCOM)结合,研究了一种新型的直流融冰装置—集约型直流融冰装置,将装置融冰容量与动态无功补偿容量分开优化配置。该装置利用12脉动直流融冰装置的整流变压器将STATCOM逆变器接入电网,可以使整流变压器得到充分利用,并提供动态无功支撑、改善融冰运行时的电能质量,有效提高了装置利用率。对集约型直流融冰装置的融冰、无功补偿和稳压等功能开展了仿真研究,验证了该装置的可行性。最后对安装在湖南郴州福冲变的集约型直流融冰装置进行试验研究。结果表明,集约型直流融冰装置的融冰容量为28 MW,动态无功补偿容量为±20 MVA,具有显著融冰效果,可有效提高系统电压稳定性,使得220 k V母线电压正偏差下降了0.92%,220 k V母线负序不平衡下降了0.93%。此外,该装置可有效滤除系统低次谐波,使得220 k V母线电压总畸变率下降了0.4%,各次谐波电流减少了0.1~0.3 A。试验结果验证了集约型直流融冰装置的可行性与正确性。     

基于离散傅里叶频谱分析的直流配电网储能规划配置方法

直流配电网中合理配置适当类型及容量的储能设备,可有效抑制直流电压闪变,提高系统运行稳定性和故障穿越能力。储能设备的配置属于直流配电网建设的前期规划设计范畴,以配网对储能设备的功率需求样本数据为基础。首先对功率样本数据进行离散傅里叶的频谱分析,得到低频段基础功率和高频段波动功率,考虑储能设备的储能周期和响应速率,采用储能电池和超级电容作为直流配电网的混合储能方案。引入权重系数对多维的低频段基础功率进行权重优化,配置储能电池的额定功率;然后对多维高频段的波动功率进行更新,在功率平衡的约束条件下配置超级电容的额定功率。同时,引入表征储能设备荷电状态SOC越限次数的影响指标,分析不同储能设备容量与影响指标之间的关系,寻求降低影响指标的储能设备容量的临界值。最后,以分布式新能源与负荷间的功率差额作为储能设备的功率需求样本数据,并建立算例对储能设备的功率和容量的配置方法进行验证。     

直流融冰技术探讨

通过对几种热力除冰法进行分析比较发现,对500kV输电线路,采用直流电流融冰是唯一可行的热力法。直流融冰技术的关键在于直流装置的开发及合理利用,文章对几种可行的直流融冰法进行了对比。鉴于元器件参数的限制,提出由多台容量较小的整流装置并联运行方案,以解决大容量整流装置制造上的难题,并可适应各种线路的融冰要求,而在正常时期,将装置稍作改动即可作为静止式动态无功补偿装置使用,以充分利用设备资源。     

直流融冰装置试验现状及改进对策

研究采用新研制的移动式试验装置对直流融冰装置进行大电流升流试验的可行性。分析采用纯电感负载对直流融冰装置进行大电流试验时存在的问题,研究一种直流融冰装置的移动式试验装置。通过仿真对该试验装置的参数进行了优化设计,并对直流融冰装置分别接纯电感负载和改进负载进行大电流升流试验情况分析、对比,验证了新试验装置的可行性。新试验装置能够对移动式及固定式直流融冰装置进行现场升流试验,并具有灵活性、普适性的特点,可节约变电站空间,避免重复投资。     

南方电网直流融冰方案仿真研究

基于贵州福泉变电站输电线路融冰电流的计算结果,对500kV／220kV线路配置了60MW／25Mw直流融冰装置,并给35kV／10kV典型线型设计了500kW柴油发电机为电源的移动式直流融冰装置。应用PSCAD／EMTDC仿真软件研究了这些融冰系统以证实其可用性、有效性以及对直流融冰装置所建议的技术指标。     

星接链式静止同步补偿器在直流融冰的应用

两台星接链式静止同步补偿器(STATCOM)通过中性点连接融冰线路可实现直流融冰,该方式谐波小,占地少。文中说明了该融冰方式的控制原理,通过功率分析的方法推导了直流电压波动公式和分析了二倍频环流的原因,并通过仿真分析得到了证明。为了进一步实现工程应用,还分析了STATCOM的优化选型设计,并与传统的静止无功补偿器(SVC)兼融冰装置进行了技术参数和特点的比较,提出了STATCOM用于直流融冰时适合的应用范围,并提出了移动式STATCOM融冰设计的理念和设计方法。     

计及直流配电效益的混合储能系统容量配置模型

为了解决在直流配电网下平抑风电场出力波动的混合储能系统容量优化配置问题,提出了一种以钒电池-超级电容混合储能系统为研究对象的多目标容量配置模型。首先,以风电场实际输出功率和储能设备荷电状态为指标构建了风电场目标功率输出曲线;然后,分别建立了以计及直流配电效益的最小年均成本和最大风电场输出功率合格率为目标函数,以荷电状态、功率出力等为约束条件的多目标容量优化配置模型;最后,采用自适应遗传算法求解所建模型。结果表明,直流配电效益主要体现在降低传输损耗带来的收益,而节省的换流成本和增加的直流换流站成本影响有限。     

融冰电流计算及融冰装置原理探究

相比交流融冰,直流融冰因其所需系统容量小、倒闸操作简便而被广泛应用。基于直流融冰电源、融冰装置的工作原理,分析了直流融冰电流的计算方法,并通过案例进行了验算。     

基于不可控整流移动式直流融冰装置的研究

针对湖南电网输电线路的冰冻灾害,提出了基于不可控整流的直流融冰技术,并研制了移动式直流融冰装置,可实现0～150km各种线型的输电线路融冰,解决了输电线路线型复杂、长度不等的融冰问题.移动式直流融冰装置对长沙向阳变电站110kV向黄I线进行了现场试验,该导线型号为LGJ-185,长度为12.626km,施加603A电流...     

以净效益最大为目标的储能电池参与二次调频的容量配置方法

针对储能电源参与电网辅助调频问题,提出一种以净效益最大为目标的储能电池参与二次调频的容量配置方法。综合考虑实时电量、备用功率和环境效益,构建储能电池全寿命周期的成本-效益计算模型;进而建立以净效益最大为目标,以容量及功率为决策变量,综合考虑实时出力、调频需求约束和荷电状态(SOC)约束的储能电池优化配置模型;基于经验模态分解(EMD)原理,设计一种考虑常规机组爬坡率限制的储能参与二次调频的初始功率指令分配方法;并给出了利用遗传算法辅助求解该优化模型的容量配置方法流程。仿真结果表明,所提出的容量配置方法不仅可以得到能够较好地协调经济效益和调频效果的容量配置方案,同时可得到储能出力功率,该功率可作为储能电池的运行调度参考方案,提高了配置方法的工程实用性。     

光伏储能系统的电池容量配置及经济性分析

储能系统和光伏发电相结合的统筹规划能够提高系统的光伏自我消纳能力,增强可协调性和灵活性,提升经济效益,具备广阔的发展前景,光伏发电和储能设备容量合理配置与运行的重要性日益显现。建立电池储能的容量和功率配置的线性规划模型,将电池容量、功率及系统全年电池充放电功率、购电售电功率等参数进行统一优化计算,得出经济效益最优化的电池充放电策略及电池容量和功率配置结果。以某工业园区为研究对象,提出获得最佳经济效益的储能电池规划方案,以内部收益率、光伏自我消纳率等指标为参考,研究光伏上网价格、储能电池成本、电池寿命和折现率等因素对电池储能容量配置和经济效益的变化规律,以及电池储能在系统中发挥的作用。     

可持续能源发电系统中储能系统的容量评估计算

为了平缓新能源发电系统输出功率的波动,使其能量输出的可控性更强,将1个储能系统集成入新能源发电系统中.由于储能装置的资金需求与其容量基本上成正比关系,合理评估计算储能系统的功率容量和能量容量尤为重要.利用储能电池和储能电容搭配作为储能装置的策略与方法,并通过仿真对储能系统的容量进行合理评估,对系统的总体资金投入进行了计算.结果表明,本文提出的方法能最优化新能源发电系统的总体经济效益.     

移动式全桥MMC型融冰兼STATCOM装置研制

本文对一种基于全桥型MMC的融冰装置进行了研究,他具有模块化、可扩展性强、冗余性高、生成直流电压范围广等优点,十分适用于直流融冰场合。本文首先分析了应用于融冰装置的MMC工作原理,然后提出了融冰装置的控制策略。为简化实验条件,提出了一种新型的额定电流零功率试验方案。并且研制了一台工业用移动式MMC融冰装置,并在该装置上实验验证了控制策略、额定电流零功率试验方案的有效性,成功实现静止无功补偿的功能。