特高压接入河南电网后电磁环网解环方案研究

根据特高压豫北站建成后河南电网将面对的500/220 kV母线三相短路电流超标的状况,对其500/220 kV电磁环网解环进行研究。基于目前的分区模式提出解环方案,并验证各方案实施的可行性。解环后河南电网将形成十六片电网分区供电模式,在保证电网安全稳定运行的前提下,降低了系统母线三相短路电流水平,能够最大限度发挥电网的投资效益,促进500/220 kV电网协调发展。通过对河南电网的解环研究,提炼出特高压电网环境下处理500/220 kV电网电磁环网解环的技术原则,可为电网中长期规划及其工程实施提供参考。     

高电压大容量实验基地接入电网的电压暂降影响研究

目前,国内接入电压等级最高的电器实验基地将接入甘肃天水330 kV电网,开展开关电器动热稳定实验和变压器短路等实验项目,实验期间持续性的短路将引起甘肃电网严重的电压暂降。为了评估电压暂降给系统带来的影响,先对电网考核实验基地接入的标准进行了筛选,并以甘肃电网数据为基础,仿真计算了不同实验项目和不同实验容量的电压暂降幅值,最终根据仿真结果和国家标准分析了电压暂降对继电保护、发电厂辅机、周边敏感负荷设备等的影响。研究结论可用于支撑大容量开关电器短路实验基地接入系统的安全性评估。     

基于改进经济压差的特高压电网无功电压控制策略

针对特高压电网电压无功控制现状及问题,提出了改进的经济压差无功控制策略,通过实时协调控制低压侧常规无功补偿与500 kV电网动态无功补偿,可实现特高压电网无功电力实时平衡,实际电网数字仿真证明了该策略的有效性和可行性。该策略的实施,可大幅降低常规无功补偿设备的投切操作频率,降低设备损坏率;可进一步降低变压器无功损耗,提升运行经济效益;同时对联络线功率波动引起的母线电压波动也有较好的抑制效果,可实现更好的电压质量。     

风火打捆外送系统暂态稳定切机控制

风火打捆能源基地的投入运行,在带来巨大经济效益的同时也引起电网安全稳定性发生变化.某些严重故障后,仅切除常规火电机组难以保证系统稳定运行或代价过大.首先分析了风电机组和火电机组暂态特性的差异性以及各自对系统暂态稳定的影响.然后指出了严重故障后导致系统失稳的2个主要原因:一是故障过程中产生了加速能量;二是由于故障后,外送通道被削弱,外送系统输电能力急剧下降.因此,提出了严重故障后火电机组和风电机组的优化切机方案.西北某电网的仿真结果表明:该优化切机方案在保证故障后系统安全稳定运行的基础上,能显著降低系统稳定恢复所需切机量,改善故障后系统恢复特性,大大提高系统运行的安全性和经济性.     

互联电网失步解列过程中的暂态动能变化规律研究

新能源高占比系统已成为我国电网未来发展的必然趋势。新能源出力的不确定性,使得振荡中心漂移风险增大,现有失步解列技术面临严峻挑战。受扰系统在故障清除后其机组间的动态行为可以划分为群间相对运动和群内相对运动,在此基础上通过选取不同的参考坐标系构造了群间暂态能量和群内暂态能量函数。分析计算发现,在解列时刻系统的暂态能量动能具有群间暂态动能突变为0,群内暂态动能保持不变的规律。依据这一规律,指出解列过程中群间暂态动能的突变是使系统解列后的暂态稳定性能够得到较大改善的重要原因之一。从能量的角度分析了在非振荡中心处解列与在振荡中心处解列之间的联系。通过IEEE 39节点系统及我国某区域电网模型对以上结论进行了验证。     

含大规模光伏并网的弱送端系统的电压稳定性

随着新能源电力的蓬勃发展,中国西北地区的高压直流送端系统逐渐呈现出新能源占比高、交流网架薄弱、转动惯量小等特征,由此引发的弱送端系统电压稳定性问题不容忽视。首先,从含大规模光伏并网的弱送端换流母线静态电压调节灵敏度出发,推导了影响换流母线电压稳定性的因素。进而设计了光伏并网临界容量的计算流程,为光伏场站选址定容提供依据。提出了送端综合短路比指标（sending-end comprehensive short circuit ratio,SCSCR）,用来描述含大规模光伏并网的弱送端交流系统的支撑强度。比较了SCSCR、短路比、有效短路比等指标,结果表明SCSCR与弱送端系统静态电压稳定性更具相关性。SCSCR指标可以简化弱送端系统电压稳定性的分析过程,指导高比例新能源外送系统的电源组织与拓扑设计。     

南阳变建成对特高压及河南电网安全稳定控制策略的影响研究

深入分析了特高压南阳变建成投运后对特高压电网及河南电网安全稳定控制策略的影响.通过N-2等严重故障分析,研究了南阳变投运对特高压电网安全稳定控制措施的影响,提出了特高压电网解列措施的具体配置方案.研究了特高压开关设备跳闸后线路空充可能造成的沿线电压过高问题,提出了特高压线路稳态过电压装置的配置方案.针对南阳变建成后,河南内部电网樊白双回或孝浉双回N-2故障造成剩余双回达到或超过热稳限额的问题,提出了运行方式预控、提高线路热稳限额、直流附加控制、AGC协调控制等控制措施.     

SVC Light次同步振荡阻尼特性分析

以绝缘栅双极晶闸管(IGBT)和脉宽调制(PWM)控制为基础的新型静止无功补偿装置(SVC Light),可快速调节其与交流系统间交换的感性或容性无功功率,具有提高振荡阻尼特性的能力。介绍SVC Light的工作原理,推导出三相abc坐标系下的数学模型,建立基于受控电压源和受控电流源的等效仿真模型,并设计出基于比例-积分调节器的直流电压、无功功率和交流母线电压控制器。利用复转矩系数的时域实现方法——测试信号法,分析SVC Light不同控制方式、主电路参数以及控制器参数对发电机电气阻尼特性的影响。研究结果表明,SVC Light在配置次同步附加阻尼控制器后,通过动态调节其与交流系统间交换的无功功率,可以显著增加发电机电气阻尼,有效抑制由串联电容补偿引发的发电机轴系振荡。     

考虑电压稳定约束的无功补偿优化配置

针对无功优化传统算法和人工智能算法均存在内存不足、收敛速度等维数灾难且难以寻得全局最优解等工程应用问题,提出一种基于静态、暂态电压稳定约束的无功补偿配置方法。通过无功分层分区平衡分析、静态电压稳定分析和暂态电压稳定校核的综合优化,制定合理的无功补偿最终配置方案。通过PSD-BPA电力系统仿真软件对实际区域电网的分析计算表明,采用本方法可以明显提高无功补偿配置的准确性和有效性,避免不必要的投资,减少浪费,同时大大增强了电网抵抗电压失稳风险的能力,提高了电网安全稳定高效经济运行水平。     

适用于大中城市电网的无功规划原则

总结了目前我国大中城市电网无功设备配置、运行和管理等方面存在的主要问题,提出了适应于大中城市电网无功规划的技术原则,分别给出了城市主网、城市高压配电网、城市中压配电网无功规划的方法和步骤。指出对于已形成500kV超高压骨干网架、负荷密度集中、外受电力比重大的特大型城市电网,应提高无功规划的深度,在工频过电压、潜供电流计算和正常的无功平衡分析的基础上,进行无功配置方案优化分析、电压稳定分析评价和动态无功补偿配置方案研究以及无功电压控制措施的研究。