动态无功补偿技术在西电东送通道中的应用研究

为了解安装SVC(Static VAR Compensator,静止无功补偿器)对提高广西电网动态电压支撑能力和对南方电网西电东送通道输电容量、安全稳定水平的影响,对西电东送通道电压无功灵敏度进行了分析,研究主通道配置SVC对提高通道输电能力、对大故障扰动模式下系统安全稳定控制策略的影响,及暂态电压恢复特性和各种配置方案的经济性比较,研究确定了动态无功电压支撑薄弱节点;提出了西电东送通道安装SVC的较好位置.研究结果对电网规划和生产运行具有重要的参考价值.     

基于XGBOOST-PSO提高受端电网电压暂态稳定的发电机无功优化方法

考虑发电机稳态输出无功对其支撑暂态电压恢复稳定能力的影响,基于机器学习研究优化发电机稳态输出无功提高电压对故障扰动保持暂态稳定能力的预防控制方法。该方法采用加权多二元表暂态稳定裕度指标量化母线暂态电压对不同预想故障扰动的综合稳定裕度,并基于指标排序确定稳定裕度薄弱母线。同时基于发电机无功调节对预想故障下各薄弱母线电压暂态稳定裕度综合作用灵敏度排序,选择作用灵敏发电机。在利用XGBoost建立根据系统稳态特征向量预测薄弱母线暂态电压稳定的分类模型基础上,以系统对预想故障扰动保持暂态电压稳定为约束、以减小发电机稳态无功调节对网损产生影响为目标,基于潮流计算寻优灵敏发电机稳态输出无功,以提高薄弱母线的暂态电压稳定性。最后采用雅湖直流接入江西电网的PSASP计算模型验证了所提方法的有效性。     

网源稳态调压对暂态无功支撑能力的影响研究

发电机与静止补偿电容器是电网稳态电压调控的重要无功源。特高压直流送端大型水、火电机组以及受端电网电压支撑机组与主网电气联系紧密,可参与系统稳态调压。针对电力调度与运行系统中,关于稳态运行时降低机组无功出力可以增大暂态无功备用这一观点的不足之处,通过理论解析,揭示了发电机组稳态运行工况对暂态无功出力特性的影响;针对发电机与静止补偿电容器组合的网源调压系统,提出物理意义明确的暂态无功支撑能力定义以及提升该能力的稳态优化调压方案。小电网测试系统和特高压直流送、受端大电网仿真计算结果表明,增加机组稳态无功出力,可改善交流电网受扰后暂态电压恢复特性。     

考虑快速动态无功补偿的二级电压控制

提出了一套考虑快速动态无功补偿装置(如静止无功补偿器/静止同步补偿器(SVC/STATCOM))的二级电压控制体系,致力于在稳态电压控制和暂态电压稳定中充分发挥SVC/STATCOM快速动态无功补偿的优势,其包含两个相对解耦独立的控制阶段:第1阶段将SVC/STATCOM与传统无功调节设备统一纳入协调二级电压控制模型,充分利用SVC/STATCOM的快速调节特性,并防止反调;第2阶段建立二次规划模型进行动态无功储备的优化控制,利用慢速动态无功补偿装置置换出SVC/STATCOM的无功功率,提高电网动态无功储备水平。通过时序和空间上的相互协调,充分发挥各类无功补偿装置在二级电压控制和暂态电压稳定预防控制中的作用。Nordic系统的算例测试结果证明,该体系能够有效提高传统二级电压控制的响应速度,避免SVC/STATCOM与传统电压控制装置间的反调现象;同时,能够有效地进行暂态电压稳定的预防控制,提高扰动后的系统电压的恢复效果。     

动态无功补偿对风电场暂态电压的影响及控制策略

近年来大规模风电机组连锁脱网事故频发,严重威胁电网安全稳定运行,风电机组脱网机理与防御控制策略需深入研究。首先从理论上分析了含动态无功补偿装置的风电场在电网故障期间风机机端高电压现象的机理,仿真分析了静止无功补偿器（static var compensator,SVC）响应时间对风电场暂态电压特性的影响,指出SVC暂态无功调节的滞后性是导致故障下风电机组因高电压脱网的主要因素,并提出了电网故障下风电场的无功协调控制策略：即通过协调SVC与风机自身无功出力,在故障发生时紧急闭锁SVC,投入风机跨接器（Crowbar保护电路）,在故障清除后经一定延时重新投入SVC,从而提高风电机组的故障穿越能力。仿真结果表明该文提出的控制策略能有效抑制故障下风机高电压脱网问题。     

多直流受端电网多无功装置协调控制优化方法

充足的无功补偿是保证多直流受端电网运行稳定性和安全性的有效措施.本文提出了一种综合评价指标对直流落点近区发电机无功出力进行优化控制排序,并以此为基础制定了多直流受端电网内无功装置协调控制优化方法.首先分析了受端电网稳态运行时多无功装置不同配比对暂态电压稳定的影响,然后根据发电机动态无功支撑指标、发电机优化选择指标制定了多无功装置的协调控制优化方法,从而达到合理利用现有无功装置提升受端电网电压稳定性的目的.仿真结果表明,与华中电网现有运行方式相比,本文提出的方法不仅增强了受端电网的抗冲击能力,而且降低了落点近区的旋转备用容量,具有良好的经济性.     

含无功补偿装置的风电并网系统暂态电压稳定性研究

针对大规模风电并网后系统的暂态电压稳定性问题,阐述了暂态电压失稳的机理以及暂态电压稳定性的分析计算方法,介绍了2种重要的无功补偿装置SVC和STATCOM。采用BPA软件对国内某一实际电网进行了仿真分析,结果表明,风速变化和系统发生短路故障均会对系统的暂态电压稳定性造成影响,导致系统的电压水平降低。装设SVC或STATCOM对系统电压均有支撑作用,且STATCOM对电压的支撑作用更加明显。     

500 kV输电网国外静止无功补偿器的技术升级与改造

论述了输电系统超高压大容量静止无功补偿器(SVC)的改造过程,对河南电网改造后的静止无功补偿器控制策略进行了叙述。通过改造后静止无功补偿器的实际运行结果验证了SVC对稳定河南电网500 kV系统电压、提高系统暂态稳定性的实际作用。     

广西电网电压稳定与控制措施研究

研究了预防广西电网电压崩溃的紧急控制措施及无功电压对广西电网安全稳定运行的影响。通过对广西电网无功平衡现状分析、计算;静态电压稳定性校验;全过程动态仿真校验,校核了电网N-1和严重故障下的暂态电压稳定,仿真了可能导致电压稳定问题的各种连锁反应事故形式及其后果。分析了在广西电网配置自动电压无功控制(AVC)系统及动态无功补偿设备(SVC)的应用可行性,提出了AVC系统的初步配置方案和SVC的优化控制策略。按照研究方案实施,2005年广西电网综合电压合格率达98.85%,同比提高了0.45%;220 kV系统电压合格率达99.71%,同比上升0.04%。     

达坂城风电场动态无功补偿方案研究

为确保达坂城电网安全有效运行,研究用3种无功补偿装置改善达坂城风电场暂态电压稳定性.在PSS/E环境下建立了达坂城风电场及周边电网详细模型,分析了不同补偿装置在短路故障条件下,保证暂态稳定的机理,通过仿真验证了它们对暂态电压稳定性的作用.结果表明STATCOM能够更有效地帮助风电场在电网发生故障后恢复电压,提高风电场的故障穿越能力,确保风电机组连续运行及电网安全稳定.