计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化方法

提出一种计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化方法。首先在主变上层油温与主变负荷之间的关系曲线基础上,对其进行了线性等效,建立了主变上层油温线性约束。随后,提出了计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化模型。该模型以220 k V站所带的110 k V线路开关的0-1状态和220 k V主变负荷的削减量为优化变量,建立了全网切负荷总量最小的目标函数,约束条件包含有功功率平衡约束、110 k V电网辐射型结构约束,并引入上述主变上层油温的线性约束,最终形成所建模型。由于该模型是一个二次整数规划问题,采用CPLEX工具箱对其进行了求解。最后,通过某实际220 k V/110 k V大型受端电网进行了仿真分析,验证了所建模型的有效性。     

计及线路接头温升约束的受端电网转供优化模型

为缓解高温天气及负荷高位运行情况下线路接头异常温升引起的持续发热,该文提出一种计及线路接头温升约束的受端电网转供优化模型.首先在电热耦合理论基础上分析了线路接头温升等效热模型及其参数估计方法,并以潮流变化量为中间变量,推导了在当前运行点负荷变化时线路接头温升线性方程.然后,结合220kV/110kV受端电网拓扑,构建了潮流转移下的线路接头温升约束,并与有功功率平衡约束、线路最大允许载流量动态约束和电网辐射型结构组成约束集,以电网运行方式调整的开关动作总次数为优化目标,提出计及线路接头温升约束的受端电网转供优化模型,该模型为混合整数线性规划问题,采用CPLEX工具箱进行求解.最后,通过对实际220kV/110kV受端电网进行仿真分析,验证了该模型的有效性.     

大数据挖掘助力全面提升电网监控水平

SCADA系统是支撑电网调度运行的基础,监控人员主要通过此系统获取电网运行状态的一系列海量信息。随着电网规模的不断增大,监控信息海量增长。电网监控工作缺乏有效分析手段,监控人员压力大、疲于应付,不利于事故和异常信号的处理。本文采用大数据分析工具,利用SCADA系统现有的海量电网运行信息,深入探究了主变油温和负载率的关系,给出主变油温和负载率之间的变化函数,并得到重过载边界主变油温阈值;构建10 k V配电线路负荷快变预警模型,结合10 k V线路的15分钟负荷数据变化特点,快速判断配网线路运行状态,及时给出预警;融合外部天气等数据,建立主变重过载趋势预警模型,为电网运行潜在风险的分析识别及指导电网的科学规划建设奠定了坚实的基础。     

基于神经网络算法的变压器油温诊断

油浸式变压器顶层油温是变压器热点温度的重要指标,直接影响变压器运行寿命和负载能力。针对油浸式风冷变压器上层油温过高对变压器安全运行的影响问题,研究了影响主变油温的相关变量,建立了神经网络算法的变压器油温异常诊断模型;利用一次南通海安变风机没有启动引起的油温异常状态和主变油温正常状态下的两组监测数据完成了模型的验证;通过预测值和实测值的比对分析,诊断出变压器油温异常。结果表明,建立的诊断模型,能够诊断主变油温异常,很好地完成对主变上层油温的预测。     

750/330 kV受端电网合理分区规模研究

随着330 kV受端电网主变台数增加,电网联系日益紧密,西北电网330 kV母线短路电流水平逐年增高,电网分区运行成为限制电网短路电流的重要措施。通过总结分析陕甘青地区典型的750/330 kV受端电网结构特点,考虑主变台数、主变容量及站间距离长度等因素,构建了单站独立供电、两站分区或三站链式分区的受端电网分区等值模型。通过分析典型分区模型短路电流水平及分区内主变负载率情况,确定了分区内主变台数的上下限,提出750/330 kV受端电网合理分区规模为2~3座750 kV变电站和约4~6台主变带一片330 kV电网。最后通过青海实际750/330 kV电网验证了所提750/330 kV受端电网分区规模的有效性。     

强直弱交区域互联大电网运行控制技术与分析

结合华中西南电网运行实际,提出在特高压工程建设过渡期系统强直弱交背景下,区域互联大电网的主要运行风险和控制措施。首先阐述了华中西南电网的强直弱交、直流送受并重的结构特征,分析了华中西南强直弱交区域互联大电网的主要安全风险,包括特高压交流联络线功率波动、特高压直流故障、直流受端交流系统故障和送端500 k V交流系统故障,对比了交直流故障影响。最后,针对当前的运行风险,提出防控措施,主要包括运行方式预控、配置和优化安全控制措施、优化电网第三道防线等。     

750/330kV受端电网合理分区规模研究

随着330 kV受端电网主变台数增加,电网联系日益紧密,西北电网330 kV母线短路电流水平逐年增高,电网分区运行成为限制电网短路电流的重要措施。通过总结分析陕甘青地区典型的750/330 kV受端电网结构特点,考虑主变台数、主变容量及站间距离长度等因素,构建了单站独立供电、两站分区或三站链式分区的受端电网分区等值模型。通过分析典型分区模型短路电流水平及分区内主变负载率情况,确定了分区内主变台数的上下限,提出750/330 kV受端电网合理分区规模为2~3座750 kV变电站和约4~6台主变带一片330 kV电网。最后通过青海实际750/330 kV电网验证了所提750/330 kV受端电网分区规模的有效性。     

考虑新能源发电与储能装置接入的智能电网转供能力分析

可再生能源发电和新型储能系统接入电网后使得N 1重构路径的选择更为复杂,为解决此背景下智能电网转供能力的计算问题,在对二者时变运行特性分析的基础上,提出基于智能电网转供能力指标体系的N 1恢复模型,通过对转供能力指标计算公式线性化处理,并结合基于拓扑模型简化的人工智能(artificial intelligence,AI)优化算法,利用优化调整电网、可再生能源发电、新型储能系统的运行方式,实现电网N 1后转供能力最大。最后,以某实际典型电网为例,分析可再生能源发电和新型储能系统接入电网对提升系统应对N 1故障能力和实现负荷有效转移的作用,验证了转供能力指标对于定量描述智能电网自愈特性的有效性。     

特高压双直流送端电网直流闭锁故障稳控措施研究

基于新疆电网2017年规划网架结构,±1 100 k V准东直流将作为第二条直流外送通道接入新疆送端电网。为了保障新疆送端电网的安全稳定运行,当±800 k V哈郑直流发生闭锁故障时,提出综合考虑±1 100 k V直流紧急功率支援、送端电网切机的稳控手段,分析两种不同稳控措施对于含双直流送端电网运行电压的影响。研究结果表明在满足新疆电网稳定运行前提下,稳控切机配合直流紧急功率支援能有效降低送端电网的切机量,平衡直流故障后的无功功率。该稳控措施对提高双直流送端电网的电压稳定及优化送端电网稳控切机不平衡量具有一定的参考价值。     

主变临时降温装置的研制与应用

<正>1问题的提出随着三期农网升级改造工程的不断深入,国网山东蓬莱市供电公司多座110 k V、35 k V变电站增容扩建工程逐步列入改造计划。根据二期农网改造工程施工经验,两台正常情况下为分列运行的主变,在改造过程中,其中一台主变要停运15 d左右,另一台主变要临时带该站全部负荷,并在短时间内满载甚至过载运行。这就使得变压器温度急剧增高,如果不采取降温措施,必将给主变安全运行     

高压配电网与天然气管网互联的转供优化模型

该文建立高压配电网与天然气管网互联系统的转供优化模型。首先,将电网转供的概念延伸至多能源互联系统,提出了能源转供的概念;然后,结合天然气管网和电网的运行特性,利用天然气发电机组和电转气(power-to-gas,P2G)机组,进行气转电和电转气的双向转供优化调度,建立了基于高压配电网与天然气管网互联的转供优化模型。该模型的目标函数包含天然气管网压缩机损耗最小、部分分气点供气量最大,以及电网开关动作次数最少、天然气发电机组和P2G机组运行成本均最低;约束条件包含天然气进气点、分气点、压缩机、阀门和管网运行约束,以及电网有功功率平衡、电网辐射型结构约束;该模型采用双层遗传算法进行求解。最后,通过110kV高压配电网与天然气管网互联系统的算例分析,验证了所提模型的有效性。     

一种主变压器热点温度实时计算解析模型

基于油浸式变压器的顶层油温-绕组等效热路,提出了一种主变压器绕组热点温度的解析模型,该模型能够根据当前采集的主变负载系数和顶层油温数据,实时计算热点温度。相应提出了绕组时间常数的确定方案。通过对某334 MV·A/500 k V主变压器进行实例计算与分析,并将结果与通过GB/T 15164—1994标准中的热点温度计算公式计算的结果进行比较,验证了所提出热点温度模型及计算方法的有效性和正确性,同时指出了GB/T 15164—1994标准中热点温度计算公式存在的缺陷。     

大电网故障下的银东直流动态特性研究

采用一种基于物理等效的方法对直流系统的受端——山东电网500 k V大电网进行等值处理,建立银东直流PSCAD模型,分析山东电网交流联络线模拟单相接地故障和三相短路故障对银东直流动态特性的影响,为银东直流输电工程的稳定运行和故障处理提供技术指导和理论依据。     

110kV SF_6封闭式组合电器短路故障的分析处理

<正>1现场情况某化工企业330 k V总变电站110 k V母线为双母双分段接线,含4条进线和16条馈线,母线设备为户内六氟化硫封闭式组合电器(GIS),运行方式为1号主变带110 k VⅢ母运行,2号主变带110 k VⅠ母运行,3号主变带110 k VⅣ母运行,4号主变带110 k VⅡ母热备,分段断路器11200、13400及母联断路器11300、12400均处于热备状态。110 k V 4条母线均已冲击完成并空载运行     

北京电网220 kV变电站主变低压无功补偿问题分析

随着城市建设的发展,北京电网线路电缆化率逐年提高,220 k V变电站低压侧电抗补偿高压侧电网充电功率的容量需求不断增大。本文针对北京电网220 k V站10 k V侧出线电压控制与大规模补偿高压侧线路充电功率的矛盾、220 k V变电站低压电抗器难于投入的实际问题,总结了北京电网220 k V变电站功能定位与特点以及无功平衡需求,建立仿真模型分析了主变低压电抗器投切组数与有载调压位置对变电站低压侧电压的影响,提出了北京电网220 k V变电站10 k V侧带出线主变低压侧感性无功补偿最大配置规模,并提出了问题解决措施,以期为城市电网规划设计提供借鉴。     

基于主变运行历史数据分析的超高压变电站运行策略研究

超高压电网中,主变在夏季高峰负荷期间易发生重过载和高油温,不利于电网安全稳定运行。基于2022年度上海地区夏季高峰负荷阶段主变运行负载率和油温的历史数据,对超高压变电站主变重载、负载分配不均、不满足主变N-1条件等情况进行统计,对主变高油温情况进行分析并提出相关建议,为治理变压器重过载和高油温问题提供参考。     

面向主辅能量市场出清的输电网双层扩展规划

电力市场开放下源荷频繁互动给高比例可再生能源并网的电力系统规划带来一系列挑战。提出了一种面向电力主辅市场出清的价格驱动下的输电系统双层规划模型。上层模型主要考虑系统运营商的投资成本及系统运行效用成本。下层模型则主辅电力市场出清模型,在考虑系统运行宽裕度的前提下以边际节点电价与备用价格引导上层输电网扩展规划。通过将下层市场出清模型基于Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件作为约束代入上层优化模型,构成混合整数非线性规划问题,进一步用近似线性化以及互补松弛等方式将非线性优化问题线性化。最后,以Garver-6节点系统及中国西南某500 kV输电网络为例进行验证。仿真结果表明所提输电网扩展规划方案有利于激励用户参与新能源市场化消纳,降低尖峰负荷场景下线路阻塞,保障电力市场交易的公平性。     

大规模电网分层分区无功优化

提出了一种大规模电网分层分区无功优化模型及其算法。根据电网解环运行及分层分区管理的特点,采用节点分裂法将电网进行分层分区解耦,即将220 k V与110 k V电网进行分层,110 k V电网分区管理。建立相应的分解协调模型,并通过分解协调内点法进行求解。该方法仅交换子网间少许的边界变量就可以将大系统完全等效解耦,使修正方程仅保留220 k V及以上电压等级主干网部分,从而使问题的求解趋于简便、快速。通过对8个测试算例的仿真分析,结果表明所提模型满足电网分层分区无功优化运行,具有较强的收敛性和快速性。     

计及电压弹性力的多动态无功装置优化运行

为提升受端电网电压支撑能力和减少直流连续换相失败风险,文中提出一种多动态无功装置运行优化方法。首先,考虑故障后电网电压恢复速度和直流熄弧角变化关键特征,提出适用于受端电网的电压弹性评估指标,精确衡量受端电网故障后的电压恢复能力;然后,以电压弹性最大为优化目标,多动态无功补偿装置无功出力为优化变量,考虑受端电网潮流平衡、节点电压上下限等稳态约束和暂态约束条件,建立多维非线性含微分方程的数学优化模型;最后,采用粒子群算法对上述模型进行优化求解,以实际苏州南部电网为例进行仿真验证,结果表明文中方法可有效提升短路故障后电网电压恢复速度,并减少直流连续换相失败次数。     

变压器区外故障引起差动保护动作分析

<正>1现场情况某220 k V变电站2号主变带110 k V及35 k V全部负荷,35 k V段通过350断路器带Ⅰ段和Ⅱ段母线。2号主变运行接线如图1所示。某日,电网发生故障,故障发生38 ms后比率差动保护动作,2号主变三侧222、112、352断路器跳闸,35 k V母线所带全部用户停电。2号主变保护屏为RCS-978E型,其主要故障报文如表1所示,2号主变故障录波波形如图2所示。