西北电网动态特性研究提高一倍送电能力

“西北电网动态特性研究”科研项目已通过评审,研究成果显示:西北电网西电东送能力可提高一倍,相当于在不增加基建投资的情况下,增加了两条330 kV省际联络线的输送能力。电网扰动试验结果表明,采用实测励磁系统参数计算的各断面稳定极限是可信的,在实际运行中适当留有裕度的情况下西电东送动稳极限的大幅度提高是可行的。扰动试验首次验证了西北电网电力系统稳定器(PSS)阻尼系统振荡的效果,证明现有PSS参数整定合理,采用PSS可明显改善系统动态稳定性。该项目通过扰动试验及与仿真计算的对比研究,确定了西北电网方式计算基础数据和计算条件,采用励磁系统实测参     

励磁系统实测模型参数对山东电网稳定计算的影响

实测励磁模型参数已逐步应用于电力系统的稳定计算,对计算结果会带来较大的影响。以某年山东电网夏季最大运行方式作为计算水平年,取其中两个功率输送断面进行分析,研究励磁系统实测模型参数对该断面静态稳定极限及暂态稳定极限的影响。与采用发电机E′q恒定模型相比,其静态稳定极限及暂态稳定极限均有不同程度提高。     

发电机励磁系统模型及参数对地区电网稳定性分析的影响

结合内蒙古电网运行情况,在内蒙古电网方式计算的基础上,利用BPA仿真计算综合程序,研究发电机励磁系统模型及参数对乌海地区电网稳定性分析的影响,结果表明：利用实测发电机励磁系统模型及参数稳定计算结果更准确,对于改善系统电压和功角稳定性、增加系统阻尼及提升电厂送出能力等方面具有重要影响。     

实测励磁系统模型和参数对电力系统稳定极限计算的重要性

发电机励磁系统模型和参数的准确性对电网稳定极限的计算影响很大,在没有实测模型和参数的情况下,通常只能采用典型的模型和参数进行计算,这样计算得到的稳定极限和电网的实际稳定极限可能会有很大的误差。本文对某电网一个电厂的励磁系统分别采用典型模型、参数和实测模型、参数计算的稳定情况进行了比较,以此说明对发电机励磁系统模型和参数进行实测的重要性。     

实测励磁系统模型和参数对电力系统稳定极限计算的重要性

发电机励磁系统模型和参数的准确性对电网稳定极限的计算影响很大，在没有实测模型和参数的情况下，通常只能采用典型的模型和参数进行计算，这样计算得到的稳定极限和电网的实际稳定极限可能会有很大的误差。本文对某电网一个电厂的励磁系统分别采用典型模型、参数和实测模型、参数计算的稳定情况进行了比较，以此说明对发电机励磁系统模型和参数进行实测的重要性。     

李家峡水电站1#发电机组励磁系统模型参数试验及分析

李家峡水电站在西北电网中担任调峰、调频任务,为系统主力电厂。通过对电站发电机励磁参数进行调查和测试,为系统稳定分析及电网日常生产调度提供准确的计算数据,是保证电网安全运行和提高劳动生产率的有效措施,具有重要的社会意义和经济效益。文章对李家峡水电厂1#机组励磁系统的参数进行了测试及计算,并提供了电力系统稳定计算数学模型和参数,对电力系统稳定器(PSS)的参数选择和试验结果,进行了分析确定了PSS的运行参数。     

渭河3号机组励磁系统参数测试与仿真

给出了测试和计算渭河3号机组励磁系统参数的方法，总结了使用电力系统综合仿真分析程序PSASP进行空载阶跃仿真计算的步骤，并调整了仿真计算中的参数，得出了PSASP使用的励磁调节器的计算模型和参数，指出了励磁系统参数回归中应注意的问题。根据现场实测数据，得到了可用于电网稳定计算的渭河电厂3号机组励磁系统的实测模型和参数，仿真实验验证了上述方法的正确性和实用性。     

改造发电机励磁系统提高电网输送能力的分析和研究

研究了不同类型的发电机励磁系统对电网暂态稳定水平的影响以及通过改造励磁系统提高电网输送能力的可行性。经分析表明,快速励磁系统提高电网暂态稳定水平和输送能力的作用最大,通过改造完善励磁系统输出特性可以有效提高电网暂态稳定水平和输送能力。     

励磁系统实测模型和E_q'恒定模型对山东电网稳定计算的影响

研究了励磁系统实测模型和E'q恒定模型对山东电网稳定计算的影响。其内容主要包括:2种模型对山东电网静态稳定性的影响;2种模型对山东电网暂态稳定性的影响;2种模型对山东电网动态稳定性的影响。分析计算以山东电网2008年夏大运行方式作为计算水平年,采用的程序为中国电力科学研究院PSD-BPA稳定计算程序,及PSD-SSAP小干扰计算程序。研究表明:采用励磁系统实测模型进行计算比采用E'q恒定模型能够显著提高山东电网的稳定极限;采用励磁系统实测模型进行稳定计算,并合理参考其计算结果,能够有效提高山东电网运行的经济性。     

西北电网扰动试验方案研究

西北电网公司在采用实测励磁系统AVR参数、配置PSS、更换负荷模型后,对西北电网进行了仿真计算.结果表明,西北电网"西电东送"与"东电西送"方式下的稳定极限均受动态稳定性的限制.且西电东送送电能力有较大提高.在目前的技术水平下,为了验证理论计算的结论,西北电网公司进行了电网扰动试验.为了保障试验工作的顺利开展,进行了试验方案的研究工作,通过分析研究确定了试验期间的电网运行方式、扰动地点、扰动形式,并进行了反事故预案的研究工作.结果表明,该研究方案有力地保障了扰动试验的圆满进行.     

电磁环网条件下西北750 kV电网运行方式的研究

随着西北750 kV电网的建成投运，原有330 kV网架将与新出现的750 kV线路形成电磁环网。文中研究了2008年底西北750 kV骨干网架初步形成后，750/330 kV电磁环网运行方式对系统安全稳定性的影响。静态安全分析和稳定计算结果表明，在未形成坚强的750 kV网架结构前，合环运行比解环方式更有利于提高西北电网输送能力和稳定水平。针对合环运行可能出现的系统振荡、输送受限等问题，提出通过加强安稳装置配置、研制遮断容量更大的断路器、优化运行方式和网架结构等措施来保证系统的稳定运行。     

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。     

750kV电网在甘肃电网中的降损作用分析

750 kV电网已逐渐成为我国西北地区的主力电网,分析了西北地区750 kV电网的发展概况和750 kV线路的电气特性,分析了750 kV线路投运前后甘肃电网网损及网损率、甘肃电网330 kV线损和省际联络线线损,分析结果表明750 kV线路的投运明显降低了甘肃电网损耗。     

MGP提高直流送端新能源动态无功补偿能力研究

高压直流输电线路送端常伴随一定比例的新能源电源接入,新能源占比过高会导致电网动态无功补偿能力不足,并降低送端系统电压调节能力和直流线路有功功率传输稳定性。同步电机对系统(motor-generator pair,MGP)具备动态无功补偿能力,能较好满足新能源电场与直流输电线路送端暂态无功需求。本文根据MGP的系统结构和数学模型,分析了MGP提供动态无功补偿的响应过程,得出适当减小Xd″、Xd′、Td0′与励磁调节器励磁增益倍数可以增强MGP无功输出能力的结论。对比了交流系统不同程度电压降落下MGP的动态无功响应能力;在此基础上,还研究了改善MGP系统结构参数后其无功补偿能力的提升表现。仿真结果表明:交流系统电压跌落幅值越大,MGP的动态无功补偿能力越强,更有利于维持直流线路功率传输稳定;改善MGP系统参数后,其动态无功响应能力得以进一步增强。     

华东电网中影响福双线稳定极限的因素分析

基于华东电网的典型运行方式数据,以福建向华东送电时福双线(福州-双龙)的稳定极限作为衡量指标,定量研究了华东电网中各因素对系统稳定水平的影响,并分析了各因素影响稳定性的机理.由分析可知,华东电网中元件的检修、开机增多、负荷水平降低、考虑励磁和调速系统、增加负荷模型中恒功率部分的比例都会使系统的稳定水平降低.     

可控高压电抗器应用于西北750 kV电网的仿真分析

提出在连接西北主网与新疆电网的哈密-永登750 kV输电通道上配置可控高压电抗器,提高潮流调控能力,更好地限制工频过电压和潜供电流.基于2010年和2020年的西北电网750 kV输电系统运行方式,分析了可控高压电抗器对系统长期运行经济性和动态品质的影响,评估了可控高压电抗器所能带来的经济效益.结果表明,可控高压电抗器能改善系统的稳态、机电和电磁暂态特性.指出:综合系统运行经济性、安全性和控制灵活性等方面因素,可以将可控高压电抗器配置在750 kV张掖站.     

南阳变建成对特高压及河南电网的影响

特高压南阳变的建成将使河南电网成为联结华北、华中、西北电网的重要枢纽,研究新的联网形式下特高压及河南电网的运行特性,是确保华北-华中电网安全稳定运行的必然要求.本文深入研究了特高压南阳变建成后特高压联络线及鄂豫断面的输电能力、华北-华中电网安全稳定水平、特高压及河南电网电压无功特性,结果表明特高压南阳变建成后电网输电能力、安全稳定水平、电压无功调节能力均有明显提高,宜结合电网规划,加快特高压南阳变建设进度.     

"十一五"南方电网"西电东送"输电能力研究

南方电网经济发展和能源分布不平衡,具有较强的优势互补条件,应积极推进南方电网“西电东送”,实现电力资源更大范围内优化配置。进一步提高西电东送输电能力是提高电网运行安全性、加大西电东送规模及满足供电需求的需要。要从电源布局、开机方式、电网结构、直流调制、新技术应用等方面,研究提高电网输电能力的措施,充分挖掘电网送电潜力,达到提高电网经济效益的目的。     

风光火打捆多直流弱送端电网安全稳定防御系统研究

风光火打捆多直流弱送端电网新能源占比高、直流外送规模大、系统转动惯量水平低,交流网架承载能力弱,功角、频率、电压稳定问题突出。文中在总结西北电网风光火打捆后新的特性基础上,分析了当前电网安全运行面临的问题,指出现有感知、控制手段的不足。重点研究了风光火打捆多直流外送电网安全稳定防御系统的构建方案,阐述了防御系统的主要功能,即同步稳定控制、频率控制、全过程电压控制等,介绍了多资源广域协调控制和新能源全景监控等关键技术。评估效果表明,防御系统建成后可有效应对特高压直流的故障冲击,有效阻断连锁反应,提升西北电网的安全稳定运行水平,指导风光火打捆多直流弱送端电网的控制技术发展和工程实践。     

水电站励磁系统参数优化研究

由于电网建设与电源建设、负荷发展存在时间差,现有网架结构和地区用电负荷可能难以满足大型能源基地电能送出的需求。为了解决这一问题,提出了1套电力系统稳定器(power system stabilizer, PSS)的参数优化方案。在综合考虑系统需求及机组稳定性的基础上,通过增加1级超前滞后环节来改善本机PSS的频率特性,找出影响电能送出的振荡模式,针对该模式对机组励磁系统进行重点相位补偿。优化参数比原始参数具有更平缓的幅频特性和较大的临界增益。采用电力系统综合分析程序,分别通过时域仿真和现场试验的方法,验证了该电站开机极限功率在2010年夏季丰水期方式下可以由1 765 MW提高到2 900 MW。研究结果表明：优化并网机组PSS的参数可有效改善系统的动态稳定水平,提高电网的外送能力。