系统功率振荡事件分析

强迫功率振荡已经成为影响互联电网安全稳定运行的重要问题之一,电力系统中多次因机组控制系统缺陷导致负荷波动从而引发强迫功率振荡现象,为了防范因机组控制系统缺陷导致强迫功率振荡给电网安全带来威胁和风险,本文通过PMU曲线并结合电厂机组运行状况分析了一起强迫功率振荡事件,振荡主要原因为机组高调门的电液伺服阀存在缺陷,引起机组出力大幅波动,对系统进行扰动,导致全网功率振荡,本次振荡通过切除扰动源后才恢复平息。针对本次事件暴露的问题提出相应防范措施,建议电厂要做好机组高调门等机组控制系统隐患排查,防止该类强迫功率振荡现象的再次发生。另外,要完善WAMS系统里功率振荡模块,提高振荡源辨识准确性,确保能迅速找到并切除振荡源。     

小机组调速系统引起的华中电网低频功率振荡分析

本文综合分析了第二汽车制造厂自各电厂2号机组多次引起的华中电网大面积低频功率振荡现象。分析结果证明了这些低频振荡是电网本身固有的弱阻尼低频振荡模式决定的,而维持低频振荡的直接原因是第二汽车制造厂自备电厂2号机组调速系统参与了低频振荡,它提供的负阻尼转矩使得固有的弱阻尼低频振荡模式被激发起来之后无法衰减。     

小水电机群对特高压电网功率振荡特性的影响研究

为了分析区域内集中的大量小水电机组所产生的群集效应以及这些机组之间的弱阻尼振荡模式引发主网强迫功率振荡的风险,以湖北恩施地区小水电机群为研究对象,在某年度湖北电网丰水大负荷运行方式模型的基础上,分析了恩施地区小水电机组采用详细模型时,华中—华北主网以及特高压联络线的低频功率振荡特性,结果表明:恩施地区小水电机群内部存在阻尼比接近3%的弱阻尼振荡模式,并且这些发电机参与了三峡机组主导的振荡模式;进一步的仿真研究表明,在某些特殊情况下小水电机群可诱导主网产生上百MW的强迫功率振荡;针对该现象文中提出了一种振荡传播路径图用于指明振荡向外传播扩散的路径与影响范围,分析表明其对三峡以及特高压电网的影响比较小。     

利用环境激励下的发电机组转子动态响应识别次同步振荡模态的方法

通过实时测量运行中的发电机组受电网负荷波动及噪声随机激励下的微弱转子转速响应,可以将机网振荡的模态参数(包括模态频率、阻尼和幅值)在线辨识出来。采用随机减量技术处理环境激励下的转子角位移差分信号,从而获取随机减量特征信号,该信号包含机网系统结构振荡的自由衰减响应分量;采用窄带频率滤波算法从所述的随机减量特征信号中获得各个次同步分量的时域衰减特征曲线,进而计算出当前运行方式下的不同频率的振荡模态的阻尼。采用该方法对绥中电厂1 000 MW机组的实测数据进行计算,有效辨识出绥中电厂及高岭直流区域电网的次同步振荡阻尼等模态参数。基于该方法可以实现实时的次同步振荡安全监测。     

基于区域电网次同步振荡的协同监测策略研究

针对新能源汇集区域频发次同步振荡的问题,本文在电网侧安装次同步振荡监测点基础上,提出一种通过在电厂侧增加火电机组轴系扭振监测点,提高区域电网次同步振荡监测精度的协同监测策略,从而实现电网联络线次同步电流模态和电厂机组次同步模态的在线监测、记录、阻尼计算、稳定性评估等功能。并将协同监测策略应用到哈密某区域电网,通过现场试验表明了该策略能够对次同步振荡模态进行在线监测,并对模态阻尼实现在线辨识和预警,验证了该策略的有效性,为设计机网协调的次同步振荡监测、预警与保护一体化闭环防御系统提供可行的研究方向。     

大区联网条件下四川电网低频振荡分析

针对川渝、华中、华北、山东等电网的互联，求出了与四川电网相关的系统主导低频振荡模式，研究了区域电网互联出现的低频振荡问题。分析了区域间弱阻尼低频振荡模式及发电机在振荡中的作用。利用Prony分析方法检测出了这些主振模式，验证了小干扰稳定分析的正确性。用数值微分方法计算了系统某些运行参数对系统主导振荡模式的灵敏度，分析了这些参数在小干扰稳定中的作用。研究了电力系统稳定器对系统主导振荡模式的阻尼作用。     

双馈风电场并网对系统低频振荡阻尼影响的分析与研究

在电力系统仿真软件中建立了双馈风电场和仿真电力系统模型,分析了双馈风电场并网后对低频振荡阻尼模式的影响,双馈风电场并网后出力变化、双馈风电场从不同位置并网对系统低频振荡模式阻尼的影响,仿真结果表明双馈风电机组接入系统后会引入新的振荡模式,随着双馈风电场出力增加,系统阻尼降低。双馈风电场从不同位置接入电网,不会改变系统的振荡模式,但是会改变系统在某些振荡模式下阻尼的性质。     

发电机组引发电网功率振荡原因及其抑制措施研究综述

近年来,低频振荡成为危害电网安全运行的重要原因。在并网机组已普遍安装PSS的情况下,振荡现象仍然时有发生。结合低频振荡的负阻尼机理和强迫振荡机理,推导了发电机组引发功率振荡的代数方程,指出机组引发电网功率振荡的主要原因是减小系统阻尼和引入外界强迫扰动。针对发电机组的具体结构,深入分析并全面梳理了励磁系统和调速系统引发功率振荡的具体原因,最后提出了机组引发电网功率振荡的抑制措施。     

新疆与西北主网互联后电网小干扰稳定性和系统扰动试验特性

新疆电网以750 kV电压等级线路接入西北主网后,互联电网的动态特性、振荡模式发生了变化,新增了一个新疆电网对西北主网的区域间振荡模式。新疆内部和西北主网内部主要断面的动态稳定水平没有下降,新疆电网内部局部地区仍存在弱阻尼振荡模式。通过协调优化新疆电网内部北疆西部地区部分机组的励磁系统自动电压调节器(automatic voltage regulator,AVR)和电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数,可提高系统的阻尼水平,并在一定程度上解决了该地区水电窝电现象。开展了实际互联电网系统扰动试验,实测数据验证了仿真计算结果的准确性,通过扰动试验掌握了互联电网的动态特性和系统阻尼水平。研究综合运用了时域和频域的方法,并以频率计算为主,辅以时域分析校验。     

光伏接入对系统小干扰稳定的影响研究

针对光伏并网后系统小干扰稳定性的变化情况,基于MATLAB-PSAT仿真软件搭建了IEEE5机14节点光伏接入系统,详细研究了不同光伏渗透功率水平下光伏接入对系统振荡模式阻尼特性的影响。仿真结果表明:光伏的加入不会新增主导的振荡模式;降低网内机组出力而增加的风电渗透功率时,光伏渗透功率对振荡模式阻尼比的增幅不大;光伏接入位置对系统整体阻尼特性的影响与发电机有关。     

基于电力平衡的辽宁电网接纳风电能力分析

确定电网允许接入的风电场最大装机容量是在风电规划阶段电网公司最关心的问题.文中基于辽宁电网的电源负荷特性及峰谷差情况分析,预测了风电机组运行后电网调峰可能面临的严峻问题.在充分考虑尖峰电源备用、低谷火电机组出力减到非常规调峰定额等情况后,提出了基于电力平衡确定最大接纳风电能力的计算方法,并总结出计算用公式,给出了辽宁电网2010年、2012年、2015年、2020年4个水平年的接纳风电能力情况,指出可接纳容量小于规划容量,最后提出了提高辽宁电网接纳风电能力的具体措施.     

大规模风电并入电网对电力系统的影响

研究了风力发电机组并网及风电场对当地电网电能质量的影响,对接入电力系统的影响。分析了风电机组的输出功率特性,分析了风电机组对谐波、电压波动与闪变、电压跌落的影响。讨论了风电场对电力系统调频调峰的影响、对稳态电压的影响、对保护系统的影响,分析了不同风力机的设计方案和选型对电网电压的影响。指出控制系统的设计和优化对改善风电的电能质量,减小对电力系统的影响有积极的作用。     

制定高压客户供电方案的探讨

介绍了高压报装客户的供电方案的制定原则、报装容量的核算、电源点的选择、双电源用户的运行方式等。     

台湾省电力工业改革的初步方案

介绍台湾省电力工业现状及存在的问题,通过对目前台湾省电力改革的２个方案即能源与环境的研究中心方案和“能源委员会”方案的详情介绍,提出值得注意的几个问题。     

电力市场条件下无功发电成本研究

无功功率服务是电力市场辅助服务的一个重要组成部分，对发电厂的无功生产成本进行了探讨。以有功和无功功率生产总成本最小为目标函数，该目标函数是在已知发电厂总的负荷需求和满足各发电机组的有功、无功发电功率极限约束条件下，使发电总成本最低。求解采用最小二乘角的广义逆法、该方法能求解无约束条件下的优化问题。求解过程是先将目标函数和等式约束条件化为受等式约束的拉格朗日函数，再调用该算法和对不等式约束条件进行处理。方法简单可行，计算结果符合生产实际，研究结果发明发电厂的无功服务应得到一定的经济补偿，使其自觉地维持电力系统的安全和稳定运行。     

基于空间相关性的风电功率预测研究综述

由于风电具有很强的随机性和波动性,因此大规模风电并网会对电力系统的运行和稳定性造成很大的影响。如何准确预测区域风电场的功率已经成为当今电力系统亟待解决的研究课题。现有的风电功率预测方法未考虑空间相关因素,预测体系有待进一步完善。基于空间相关性的风电功率预测是一种考虑了本地信息和空间相关信息的综合预测方法。文中给出了基于空间相关性的风电功率预测的定义、概念和基本特点,分别从统计模型、物理模型、空间降尺度过程和空间升尺度过程4个方面详细阐述了基于空间相关性的风电功率预测的实现方法,并对空间相关性在风电功率预测方面应用的最新国内外研究进展作了系统的分析评述。最后,针对该领域尚存在的问题与不足,总结了今后的发展方向和需要进一步探索的研究内容。     

基于功率系数的风电上网电价研究

针对风电场不稳定输出功率接入电网引起的稳定性问题,提出一种基于修正标杆电价和功率系数的风电上网电价规定与制度方法。首先将电价、等效满负荷小时数作为可变参数,以内部收益率作为目标函数,联合敏感性分析,修正现行标杆电价;其次,在限定1 min和10 min内风电并网功率波动最大变化率下,设计可反映并网功率平滑度和实时功率预测准确性的评价指标,建立基于功率系数的定价模型。通过算例分析,验证了所提出方法的有效性和灵活性。     

基于功率解耦的单级隔离型微型逆变器研究

近年来,随着人们对新能源和环境问题的关注,清洁能源越来越多的受到重视,极大地推动了光伏逆变器的发展。微型逆变器以其即插即用、体积小、灵活安全等特点,在智能电网及户用场合得到广泛应用。然而,直流侧电解电容限制了微型逆变器的寿命和功率密度。提出了一种基于功率解耦的单级隔离型微型逆变器拓扑,该拓扑具有处理直流二次脉动功率的能力,直流母线侧可采用薄膜电容,进一步提高了系统寿命。详细分析了该新型拓扑的工作模态,并设计了100 W原理样机以验证其有效性。     

功率因数对电能计量的影响

为了确定用电设备导致的低功率因数对电能计量装置产生的影响,文章从理论角度分析了功率因数降低对电能质量的影响,并通过实验验证了电能表在相同视在功率不同功率因数情况下的计量性能。实验结果表明,用电设备功率因数越低,产生的无功功率越大,线路的损耗越多,使得电能计量装置误差也越大。     

中国煤电产能是否过剩的探讨

从中国电力供需矛盾在新常态下发生重大转折的主要特点出发,分析了近年电力供应侧、需求侧发展特点,从“数量”与“质量”、不同主体的价值观、市场机制、国际比较等方面对煤电是否过剩进行了分析,提出电力负荷结构调整、电力需求总体不足、电力结构变化较大、煤电调峰任务加大、煤价持续下降、煤电经济效益较好等是造成煤电产能相对过剩的原因。提出了从电力供给侧和需求侧两方面要约束新增电力产能;建议促进煤电功能转变、挖掘现有煤电机组能力、提高燃煤机组深度调峰能力、避免过度“上大压小”等;建议在需求侧方面等待电力需求恢复、主动扩大用电需求、通过碳市场建设抑制煤电产能等措施。并提出了在能源系统优化的模式下,煤电将有10个百分点左右的设备利用率潜力可挖,“十三五”期间煤电可有3亿t左右原煤产能的转化能力。