基于实测参数模型的发电机进相运行仿真研究

在开展发电机组进相试验前一般要进行系统仿真计算,但传统的仿真计算方法得出的结果常与试验结果存在一定差异。对此,分析影响进相运行的因素,并根据实测机组厂用电负荷数据,建立变厂用电负荷模型,以此提出一种基于实测参数负荷模型的发电机进相运行仿真计算方法,该方法能有效提高发电机进相运行仿真计算的准确性。     

发电机组进相能力挖掘技术研究

近年来电网低负荷运行时,电压偏高问题越来越突出,迫切需要机组具备更强的进相能力。大部分机组进相试验获得的进相能力相对于低负荷期间机组实际进相能力偏保守,具有进相能力挖掘的潜力。文章提出改变试验条件提升试验确定的机组进相能力、通过仿真提升进相能力方法和基于实测数据的进相能力挖掘方法,并分析这几种进相能力挖掘技术的优缺点,为挖掘机组进相潜力、在电网低负荷期间发挥更大的进相潜力提供可行思路。     

进相试验中水轮发电机进相安全域的计算

为指导水轮发电机进相试验,介绍了一种对其进相安全域进行计算的方法。基于单机无穷大系统的静态稳定条件,建立了不同工况下的水轮发电机组进相稳定边界方程,分析了方程中系统电抗、系统电压、同步电抗等重要参数对进相稳定的影响,指出对进相边界进行校核的必要性,同时给出多种约束条件下的校核方案。以某300 MW机组为例,分别计算和实测了不同工况下的机组进相运行数据,数据对比表明该计算方法在指导进相试验中具有很好的应用性。     

火电机组快速甩负荷功能的实现

快速甩负荷(FCB)功能能够为电力系统迅速恢复故障状态提供启动安全保障,加快机组的恢复速度。介绍了火电机组实现甩负荷带厂用电运行的FCB工况,并对此工况下主要电气系统运行参数的变化进行仿真,通过观察FCB发生后各参数变化,证明火电厂通过各相关系统的配合能够成功实现机组甩负荷带厂用电的FCB工况,并在较小损耗下维持稳定运行状态。     

抽水蓄能机组电动工况下进相运行特性研究与实测分析

抽水蓄能机组可运行在发电及电动工况,其静态稳定极限及功角计算与火电隐极机组不同,本文从静态稳定极限角度出发,对比发电工况下隐极机与凸极机功角的计算结果,分析电动工况下功角特性,最终提出电动工况下进相运行功角计算方法。通过对抽水蓄能机组电动工况下进相运行数据实测及现场校核,验证了计算方法的正确性。本文的研究结论可为调度部门对该类型机组多工况无功平衡和系统电压调整提供参考和数据支持。     

抽水蓄能机组全工况试验条件下最大进相能力分析

依据同步发电机进相试验导则,提出了计及发电机功角、定子电流和机端电压三大约束因素的抽水蓄能机组最大进相能力计算方法,全面分析了发电和抽水工况下机组的最大进相能力,研究了升压变分接头档位对全工况试验条件下机组最大进相能力的影响。以洪屏抽蓄电站#1机组为算例,绘制了机组最大进相能力随系统电压和有功出力变化的Q-PV三维曲面,任意进相试验工况下机组的最大进相能力均能与曲面中的某点相对应。试验人员通过查表即可准确掌握机组全工况下的最大进相能力,并了解当前进相深度是否满足试验要求,大大提高试验机组最大进相能力评估的准确性。试验实测数据与理论计算结果基本一致,验证了所提分析方法的正确性和实用性。     

330 MW机组甩负荷小岛运行试验

介绍了大唐珲春发电有限责任公司3号机组概况和特性,在机组调试期间,首次进行了事先无人工干预、全真实运行工况的甩50%和100%负荷带厂用电小岛运行的试验。试验的成功说明火力发电机组在一定的配置条件下,完全能实现甩负荷带厂用电功能。     

基于数据挖掘的燃煤机组厂级负荷经济调度

为实现节能降耗,解决燃煤电厂负荷厂级经济调度问题,根据燃煤机组历史运行数据特点,提出基于数据挖掘的厂级负荷经济调度方法。首先,利用滑动窗口技术提取稳态工况运行数据并结合模糊C均值聚类算法实现稳态工况划分;其次,基于高斯过程回归算法建立各工况下机组煤耗特性预测模型;由此构建以平均煤耗率最小的厂级负荷经济调度模型,通过遗传算法求解各机组调度出力;最后,通过仿真实例分析验证本文厂级负荷经济调度方法的有效性。仿真结果表明:本文厂级负荷经济调度方法能够准确建立机组煤耗预测模型,相较于单机调度模式,厂级负荷经济调度方法对机组间负荷分配更为合理,降低了全厂平均煤耗率,提升了机组的节煤潜力,最高可节煤1.77 g/(kW·h)。     

酒泉风电基地短路试验分析及仿真

为验证酒泉风电基地风电场的低电压穿越能力,国家电网公司西北分部于2012年12月组织开展了4次短路试验。基于实测数据,分析了试验过程中风电机组和无功补偿装置的特性,建立了不同型号风电机组的数学仿真模型,通过与实测数据比对校验了机组模型的准确性。建立了短路试验典型工况下的酒泉风电基地仿真模型,仿真复现了典型工况下的短路试验暂态过程,从而校核了风电基地动态仿真模型及参数的正确性。     

动静态负荷模型在电网暂态稳定计算中的应用

提出一种简单、实用的负荷动特性综合方法。结合广东电网的实测数据，建立了相应的动态负荷模型，并将这些模型和BPA静特性负荷模型分别应用于茂湛系统送出截面功率极限计算和广州水贝变电站事故仿真两个实际算例，结果表明：采用基于实测的动特性负荷模型计算所得的短路电流值比采用静态负荷模型更接近实际录波电流值；在计算截面稳定极限时，动态和静态模型得到的机电暂态结果比较吻合，且基于实测的动特性负荷模型计算出的功率极限稍大，极限切除时间略长。     

大电网发电机联合进相运行在线辅助决策计算

为了解决低负荷时段电网电压偏高问题,提出了基于系统中多台发电机联合进相运行的2阶段在线辅助决策方法。该方法计及了厂用电压低限约束和系统暂态稳定性约束。首先基于综合无功灵敏度调节指标获得的机组调控序列,利用启发式方法分组迭代求解不计及暂态稳定性约束的辅助决策策略;然后对获得的策略进行暂态稳定性校核,若校核不通过,则根据机组影响因子获得回调的机组及回调量,进行一次性再校核,综合校核结果得出缓解电压问题的策略。实际电网数据的算例验证了所提方法的有效性。     

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提.针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法.对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值.     

基于电压稳定的区域电网无功能力评价

区域电网无功能力作为电力网络安全运行的一个重要指标,直接关系到电力系统的经济性、安全性和可靠性.但目前研究主要集中在无功优化等方面,缺乏一种直接评价电网无功能力的方法.因此,结合静态能量函数提出了区域电网无功能力评估的新方法.首先,在保证电压稳定的情况下,通过内点法求出稳定运行状态情况下各节点参数以及在极限情况下的系统崩溃点数据,然后运用静态能量函数的思想获得各个运行状态下的能量函数值,最后建立表征区域电网无功能力的指标.阐述了新方法的应用背景和实现原理,并对IEEE-30 标准测试系统进行仿真分析,仿真结果证实了该方法的准确性和有效性.     

区域电网内多输电断面有功协同控制策略在线生成方法

以多个断面功率不越极限为控制目标、调整量最小为优化目标,基于直流潮流法的断面有功灵敏度建立求解多断面有功协同控制策略的非线性规划模型;为提高模型求解的可靠性和速度,引入辅助变量将该模型转化为线性规划模型;利用交流潮流法进行安全校核,以检验策略的有效性。从计算启动、建模求解及安全校核三方面设计闭环的在线滚动计算流程;提出适用于各种网络拓扑变化的节点电纳矩阵及其逆矩阵的滚动修正方法;采用可调元件有功调节限值修正策略剔除无效的调整措施。案例结果验证了所提方法的有效性;且每轮计算耗时在2 min以内,表明所提方法的计算速度满足实时调度要求。     

基于电压稳定的区域电网无功能力评价

区域电网无功能力作为电力网络安全运行的一个重要指标,直接关系到电力系统的经济性、安全性和可靠性。但目前研究主要集中在无功优化等方面,缺乏一种直接评价电网无功能力的方法。因此,结合静态能量函数提出了区域电网无功能力评估的新方法。首先,在保证电压稳定的情况下,通过内点法求出稳定运行状态情况下各节点参数以及在极限情况下的系统崩溃点数据,然后运用静态能量函数的思想获得各个运行状态下的能量函数值,最后建立表征区域电网无功能力的指标。阐述了新方法的应用背景和实现原理,并对IEEE-30 标准测试系统进行仿真分析,仿真结果证实了该方法的准确性和有效性。     

考虑市场交易的新型电力系统调度辅助决策方法研究

本文提出了一种与新型电力系统的市场运营模型相结合的能源调度辅助决策方法。该方法使用双层优化,下层的子电网独立运营网络,并将决策发送给上层运营商,该运营商根据机组组合和二阶锥交流潮流模型进行市场交易。此外,开发了一种单领导多跟随者博弈,其中每个子电网都得出其自身可再生能源、储能设备和需求响应相关的调度决策,这些调度决策通过使用混合整数线性规划的主电网互相联系。鉴于上层和下层决策的混合整数性质,制定了一种新的重构分解方法来求解这个双层优化模型。通过在三个测试系统上进行的仿真实验,证明了所提出的方法可以准确地表示新型电力系统的物理特性,并以显着的计算效率获得合理的结果,验证了其有效性。     

考虑双馈异步风电机组无功极限的静态电压稳定概率评估

风电机组中双馈异步发电机(DFIG)恒电压运行时具备一定无功调压能力。为了准确评估含DFIG风电机组的电力系统电压稳定性,得到更为精确的临界功率或负荷裕度的统计信息,构建了考虑DFIG风电机组恒电压运行的无功极限的静态电压稳定概率分析模型,并采用蒙特卡罗法结合内点法加以求解。模型中将风电场接入节点作为PV节点,考虑了风机网侧变换器的注入无功功率,分析了风速随机性和相关性对风电机组注入无功功率和系统电压稳定性的影响。IEEE 118和300节点标准系统的计算结果验证了所提模型和方法的有效性。     

基于低电压穿越试验的光伏发电系统建模研究

为进一步提高光伏发电系统建模准确性,研究一种充分利用低电压穿越试验数据建立仿真模型的方法。以内蒙古某光伏电站500 kW光伏发电单元为研究对象,首先,基于典型低电压穿越控制策略,采用最小二乘估计法完成了逆变器低穿控制环节的参数辨识。其次,通过对光伏PV特性曲线的修正获得光伏阵列的环境参数。最后,设计了光伏阵列参数计算流程和低穿控制策略测辨流程,并选取不同电压跌落水平的4组实测数据进行测辨。测辨结果代入基于Simulink搭建的仿真模型后,经由仿真与实测数据的对比验证了所提方法的有效性。     

基于半动态拓扑优化的电网运行方式辅助决策

网络拓扑优化作为一种新技术,通过在电网运行过程中改变网络结构来改善系统潮流分布,提升系统运行安全经济性。文中针对现有静态与动态网络拓扑优化方法分别存在的灵活性差与计算效率低的问题,提出了一种折中的半动态拓扑优化方法,进而基于该方法进行电力系统运行方式的辅助决策。首先,介绍了当前静态与动态两类网络拓扑优化方法的优缺点,进而提出了半动态网络拓扑优化方法;其次,基于静态、动态与半动态3类网络拓扑优化方法,构建了一般形式的电网运行方式辅助决策模型,进而运用线性化技术,将所提模型转化为混合整数线性规划问题;最后,对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统进行计算分析,说明了所提半动态网络拓扑优化方法能够兼顾系统运行灵活性与模型解算效率。