一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法

文中提出了一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法。该方法通过监测开断线路对受端电网的阻抗矩阵,计算出开断m回线路且存在n个超标站点时的自阻抗灵敏度;并且根据各个超标站点的短路电流超标程度,建立多目标模型并计算出帕雷托最优解集,获得限制各个超标站点的短路电流的最优断线组合。本文提供的方法能够满足短路电流的限制效果和保持系统的完整性与安全性的综合效果最佳的多目标决策要求。     

基于综合灵敏度分析限流的最优断线措施

通过对500kV电网短路电流超标问题进行研究,考虑抑流效果与主网完整性、系统电压安全稳定性之间的关系,提出一种基于综合灵敏度分析限制短路电流的多目标决策线路开断优化方法。首先通过分析受端电网开断线路对超标站点自阻抗、三相短路电流及节点电压的灵敏度,建立了综合灵敏度多目标优化模型。再对灵敏度进行归一化处理,借助组合权重因子及帕雷托(Pareto)最优前沿集的定义,求得综合灵敏度值,对其降序排列得到以综合效果最佳为目标的断线措施优先级,进行短路电流校验,从而可快速地寻找到最优断线措施方案。通过对广东电网某500kV层简化网络仿真验证,结果表明了所提方法的有效性,该方法能够快速获取限流的最优断线决策方案。     

500 kV电网短路电流超标机理及限制措施适应性

提出一种利用短路点自阻抗分析500 kV电网短路电流超标机理的方法,并应用于短路电流限制措施的适应性研究.基于二端口网络理论,构建双端电源等值电路,从短路点自阻抗各组成要素的物理意义角度分析不同位置、不同类型短路电流的主要影响因素,揭示其超标机理.500 kV侧短路电流主要取决于500 kV侧电网结构,因此其限制措施主要是改变500 kV侧电网参数;220 kV侧短路电流受变压器等值阻抗和220 kV电网结构的影响,但不同站点受二者影响程度不同,应根据不同影响程度采取相应的措施以增大变压器等值阻抗或改变220 kV侧电网参数.应用于广东500 kV电网短路电流分析和限制措施的研究结果证明了其正确性和实用性.     

基于综合等效灵敏度的短路电流抑制措施确定方法

随着电网规模的不断增大,短路电流超标已成为电力系统安全运行所面临的重大问题。文中提出了一种限制电网短路电流的综合等效灵敏度法,将限制短路电流问题分为限制短路电流和电气安全校核2个子问题。在限制短路电流子问题中,统一了线路开断、发电机停运、线路出串、线路装设串联阻抗、更换高阻抗变压器、母线分裂等限流措施的模拟,进而利用支路阻抗追加法计算上述措施实施后的节点阻抗参数和元件开断的短路电流综合等效灵敏度。在电气安全校核子问题中,对电网进行潮流和稳定校核,实现短路电流限制。青海电网的实际算例验证了文中方法的有效性,研究成果可为青海电网限制短路电流提供借鉴。     

限制短路电流的线路开断全方案搜索方法

开断部分输电线路是限制电网短路电流水平的常用措施,由于单一的开断方案可能不能满足电网日益灵活多变的运行要求,为此提出了满足短路电流限制要求的线路开断全方案搜索方法。首先证明了节点短路电流与线路投切存在着单调关系;然后将开断方案表示为所开断线路的集合,进一步推导了开断方案的超标节点集与开断方案的子集方案(或超集方案)存在单调关系;利用这一关系得到了快速筛选开断方案的策略,避免了穷举所有线路开断方案。通过对IEEE 9节点系统和河北南部电网某分区220 kV层网络的算例分析,验证了基于上述原理的搜索方法的有效性。     

750kV乌北片区电网短路电流现状及改进措施

由于电源大规模投运,750 kV乌北变电站短路电流水平严重超过了断路器额定开断能力。针对750 kV乌北变电站220 kV侧短路电流严重超标的问题,分别从电网运行方式调整、发电厂升压站采用高阻抗变压器、加装限流电抗器及变电站中性点加装限流电抗器几个方面对短路电流下降情况进行了相关分析计算,但合理的网架结构和电源装机规模是解决短路电流超标问题的最根本途径,结合远期750 kV五家渠变电站的投运对乌北片区短路电流进行了预测。该分析结果对于合理规划750 kV片区电源容量,限制电网短路电流水平具有一定的参考价值。     

广东电网短路电流超标问题分析和限流措施研究

分析造成广东电网及各局部电网短路电流超标的主要影响因素、分布特性和变化规律,指出500 kv侧短路电流主要取决于500 kV电网结构而220 kV侧短路电流主要与变压器容量和下接220 kV电网结构有关.限制500 kV侧短路电流的主要是采取断线,线路出串等改变电网结构的措施,限制200kV侧短路电流则要区分220 kv侧电磁环网轻、重两种情况,采取不同的措施.基于TPSC的短路电流限制器能够局部解决500 kV短路电流超标问题,且不会对系统暂稳和母线电压产影响,其实际装置研究是进一步研究的重点.     

基于Dijkstra算法的电网分区方法研究

随着高电压网架的发展,解开电磁环网,进行电网分层分区运行是未来电网的发展趋势。电网分区运行可有效缓解目前网架结构错综复杂和短路电流超标严重等问题。提出了一种基于Dijkstra算法的电网分区新方法。首先,结合图论的有关知识将电力网络转换成网络拓扑图,将网架中的站点和线路阻抗与拓扑图中节点和权值相对应。然后,利用Dijkstra算法寻找距离初始点最短路在规定距离内的站点,将符合要求的站点与初始点划分为同一分区。以500 kV/220 kV电网为例,由于未来电网的发展趋势为高电压等级网架起支撑作用,区间通过联络线进行连接,故选取500 kV站点为初始点,最终确定以500 kV站点为支撑的若干分区。所提出的方法可通过编程进行快速运算,无需多次求解。最后,以IEEE30节点系统和某地区实际电网为例,验证了所提方法的可行性和实用性。     

基于改进蚁群优化限制短路电流的网架调整措施

通过开断部分指定电压等级输电线路调整电网网架,可增加相应节点与电源间电气距离,是简单易行、经济有效、应用普遍的限流方法。根据电网中调整网架结构时线路开断组合的应用特点,考虑限流需求及保持电网安全性的关系,提出一种基于转移阻抗灵敏度加权和的适应函数作为全局限流效果及其均衡度的衡量指标。在此基础上提出线路开断组合的网架调整数学模型,并从路径选择策略、信息素更新方式和调节因子取值等方面改进蚁群优化,形成一种快速计算的网架调整全局优化算法。通过对广东电网的测试验证了该算法的可行性和有效性。     

宁夏电网短路电流超标原因及限制措施研究

近几年随着宁夏电网的快速发展,火电厂及新能源的大规模接入,短路电流超标问题日益突出。本文基于转移阻抗的概念,分别从电源发展和网架变化两个方面分析了2014至2018年引起宁夏电网各电压等级短路电流超标的原因,结果表明电源接入是导致330 kV、750 kV电网短路电流超标的主要原因,引起220 kV短路电流超标的主要因素是网架变化。此外分析了各电压等级火电厂的短路电流灵敏度系数,结果表明火电厂对本电压等级的短路电流灵敏度系数最大。最后总结了近年来宁夏电网已采取的短路电流限制措施,并结合宁夏电网十三五规划,分析了宁夏电网4分区运行方案。     

华东电网安装移相变压器的研究

简要介绍移相变压器控制潮流和产生相移的基本原理,对华东电网500kV输电线路安装移相变压器改变500kV线路潮流分配、提高网络断面输送能力进行了实例研究.就移相器对华东电网500kV母线短路电流的影响进行了探讨.研究表明,采用移相器技术能显著提高上海电网受电能力和江苏电网过江通道输送能力,同时对降低华东电网500kV母线短路电流也能起到一定的作用.     

广东电网500kV大容量变压器阻抗参数的选择

结合广东电网500kV枢纽变电站应用大容量变压器的实际需要,对大容量变压器短路阻抗与短路电流水平、无功功率补偿容量、变压器结构、损耗的关系进行分析,认为提高变压器高-中阻抗电压虽可降低短路电流,但会增大变压器造价、电能损耗、无功功率损耗、电网运行费用等,因此建议广东电网500kV枢纽变电站1 500MVA大容量变压器高-中阻抗电压可选择于22%~24%之间,并兼顾制造工艺、变压器的电能损耗和无功损耗等因素。     

异步联网条件下内蒙古电网的短路电流问题

随着内蒙古电网规模的不断扩大,短路电流超标问题已成为近年来运行最突出的问题之一。以2023年内蒙古电网规划网架为研究对象,建立内蒙古电网和华北电网的背靠背直流输电异步联网模型。采用PSD-SCCP短路电流计算程序对内蒙古电网异步联网工程接入前后的220kV、500 kV母线进行全网三相和单相短路电流扫描可知,异步联网工程投运后,能一定程度降低内蒙古电网的整体短路电流水平,尤其对临近换流站的母线短路电流水平的限制效果非常明显;但对于短路电流超标严重且距离换流站较远的地区,限制效果不明显,从而验证了异步联网方案对短路电流限制的有效性和局限性。因此,2023年内蒙古电网的短路电流超标问题,可以采取异步联网方案与其他传统限制短路电流措施相结合的方法来应对。     

500 kV气体绝缘金属封闭输电线路在华东电网的应用

华东瓶窑变电站为适应500 kV电网短路电流的增长,对500 kV母线作分段运行改造。介绍了改造中选择应用气体绝缘金属封闭输电线路装置(G IL)的考虑,详细论述了对G IL的技术要求,总结了设备制造、施工和运行相关问题的处理经验,还对其应用前景作了探讨。     

特高压同步电网构建方案论证及安全性分析

目前,我国电网基本实现了全国互联,全国形成了东北-华北-华中、华东、西北、南方 4个主要同步电网。未来我国同步电网的构想中将东北-华北-华中电网调整为华北-华中-华东同步电网,以特高压为骨干网架,全国形成华北-华中-华东、西北、东北、南方 4个主要的同步电网。特高压同步联网可实现长距离、大容量输电,促进跨大区、跨流域水火电互济和更大范围资源优化配置提供网架支持,避免出现通过 500kV交流线路联接大区电网存在的动态稳定问题,同时可解决 500kV电网短路电流超标问题。     

基于分形维数的500kV/220kV电网结构量化方法

现有的500 k V/220 k V分区规划大多通过开断个别线路进行分区,未对整体性网架结构进行量化研究。基于此背景,提出了一种通过求取地理接线图的分形维数预测区域短路电流的方法。首先,结合电网的地理接线图,利用MATLAB编写的盒维数计算程序对实际电网结构进行了分形维数的量化研究;其次,通过对电网结构分形维数与短路电流基本模型的研究,建立了电网结构分形维数与短路电流的数学关系,达到了预测短路电流的目的。算例结果验证了该思路的可行性。     

柔性直流输电技术在江北电网中的应用研究

柔性直流输电技术是一种以电压源换流器技术为基础开发的新型高压输电技术,在改善交直流相互影响和提高电网稳定性方面具有显著作用。文中针对重庆江北电网中存在的下网负荷分布不均、金山变电站失电风险以及220 kV侧短路电流裕度小等问题,分析了柔性直流输电的技术特点及在城市配电网中的工程应用,结合重庆江北电网运行问题,提出了交、直流两种方案解决220 kV电网中金山变电站500 kV失电后产生的过载问题,并提出了应用柔性直流输电技术解决110 kV电网中220 kV变电站负载不均衡的问题,为其他工程应用柔性直流输电技术提供指导。     

特高压对提高华东电网输送能力的作用分析

随着华东电网负荷水平、装机容量和输变电规模的进一步扩大,大电源送出和500kV电网短路电流控制成为电网规划必须考虑解决的问题.根据华东电网发展规划,在国家电网公司总体规划指导下,"十一五"期间将开始建设特高压电网.结合华东电网皖电东送淮南-上海输变电工程,通过对不同方案比较计算,就特高压全压、降压和500kV方案的输电能力进行了分析,就特高压线路对华东电网提高输送能力的作用提出了建议,对特高压线路导线截面选择提出了设想.     

冀北电网分区供电研究

随着电网的发展,电力系统在高一级电压网络尚未满足供电可靠性要求的情况下,为了合理利用现有资源获取最大网络传输功率,以及满足用户对用电的要求,形成了高低压电磁环网。通过分析冀北电网的具体结构和电磁环网运行存在的问题,提出唐山、承德、秦皇岛（简称“唐承秦”）地区的分区供电方案。“唐承秦”地区存在较多的500/220 kV电磁环网结构,加之地区负荷较重,考虑到安全供电,“唐承秦”地区有必要实行分区供电运行。结合冀北地区500 kV和220 kV发输变电工程的建设项目,将唐山电网分为5个220 kV供电区域的分区供电方案。通过计算和分析电网的电力平衡关系、短路电流、可靠性并进行稳定校核,证明分区供电方案的可行性,以期为冀北电网及其他地区分区供电的研究工作提供参考。     

220 kV电网短路电流预测的新方法及应用

提出一种用于220 kV电网短路电流预测的计算方法。通过设定220 kV电厂接入的分布模型，得出接入220 kV电网分区的发电机装机容量与该电厂在500 kV变电站的220 kV母线处注入的短路电流函数关系。指出当500 kV变电站220 kV母线短路电流和500 kV母线短路电流同时达到设备遮断容量时，分区可供电容量为设备允许的最大可供电容量。由此建立了系统最大供电规模与220 kV电网短路电流间的关系。与某实际电网情况进行比较，验证了该模型的有效性。对计算结果进行分析所得到的结论为输电网设备选型和次输电网的供电模式选择提供了参考。