特高压接入湖南电网后500kV母线三相短路电流超标问题分析

长沙特高压输变电工程投产后,"十三五"末长沙特高压500 k V母线三相短路电流可能会超过500 k V断路器的最大额定开断电流,给湖南电网安全稳定运行带来隐患。为此,针对长沙特高压500 k V母线三相短路电流超标问题,采用基于二端口网络理论的短路点自阻抗分析模型,利用PSD电力系统分析软件工具分析其机理,在此基础上提出限流措施示例,并考虑经济成本要素,从全寿命周期角度对各方案的技术经济性予以比较分析。结果表明:考虑经济成本要素后,限流效果最显著或对电网运行影响最小的限流方案未必是最优方案,所得结论可为其他电网短路电流控制措施的研究提供参考。     

智能配用电信息采集业务通信带宽预测

针对现行配用电信息采集业务带宽计算方法存在带宽资源利用率不高的局限性,提出一种基于排队论的业务通信带宽计算方法。从智能配用电信息采集业务通信特点出发,分析了现行计算方法带宽资源利用率不高的原因;阐述了基于M/M/1/k排队论的智能配用电信息采集业务带宽计算方法的基本思想、实现步骤和最优带宽求解流程;通过考虑业务通信动态特性和服务质量要求,使带宽资源利用率最大化。以电能采集业务为例,讨论了所提方法借助业务带宽、服务质量与带宽资源利用率之间的量化评价过程,以及支持配用电信息采集业务根据带宽资源充裕度情况合理分配带宽资源的过程;并通过国家电网典型配用电信息采集业务算例,与电力现行弹性系数带宽预测方法进行对比分析,验证了所提方法的有效性。     

大机组降压运行对分区电网短路电流的影响

大机组降压运行是一种缓解区域电网输变电容量与负荷发展不平衡现象有效且经济的手段。然而,大机组降压运行在减小原电压层面电网系统短路阻抗的同时会增大拟接入电压层面电网母线的短路电流,使得低压侧短路电流超过断路器遮断容量,严重影响电网的安全运行。提出大机组降压运行短路电流变化分析方法及计算模型,研究短路电流变化与降压机组参数之间的数学关系,并应用于湖南省大机组降压运行方案选择中。仿真与工程应用表明,所提出的短路电流变化分析方法能准确且直观地反映大机组降压中短路电流的变化情况,为电网安全稳定经济运行提供保障。     

电厂机组降压运行后消纳能力分析

从潮流、暂态稳定、短路电流等方面,对湘潭电厂3号机组由500 kV电网改接至220 kV电网后,对主网及长株潭受端电网的影响进行系统分析。研究表明,这样改接可减轻云田主变下网压力,改善受端电网的潮流分布,同时系统的电压稳定水平较高,短路电流可维持在合理水平,技术上具有可行性。     

基于PSO的特高压交流变电站布点、直流落点及新建线路自动选择方法

为了得到兼顾安全性与经济性的特高压交流变电站布点、直流落点及新建线路方案,提出了一种基于粒子群优化算法的布点、落点及新建线路自动选择算法。该方法的基本思想是考虑母线节点电压、变压器容量、线路容量、短路容量、有效短路比等安全稳定约束,通过粒子群算法求得满足安全性约束的特高压交流布点、直流落点经济性全局最优解。该方法能够根据候选变电站、落点及候选线路自动确定满足给定约束的最优布点、落点及对应的接入系统的新建线路。以湖南2015年规划数据为算例,该方法计算得到了多组可行方案供规划人员选择。最优结果在保证安全性的同时,建设费用与网损较湖南电网规划结果降低,表明特高压入湘交流变电站、直流落点定于湘东是经济且安全的,证明了所提方法的可靠性与有效性。     

The impact of Chinese carbon emission trading scheme (ETS) on low carbon energy (LCE) investment

China is planning to introduce emission trading scheme (ETS) to decrease CO₂ emission. As low carbon energy (LCE) will play a pivotal role in reducing CO₂ emissions, our paper is to assess the extent and the conditions under which a carbon ETS can deliver LCE investment in China. We chose wind technology as a case study and a real-option based model was built to explore the impact of a number of variables and design features on investment decisions, e.g. carbon and electricity price, carbon market risk, carbon price floor and ceiling and on-grid ratio. We compute critical values of these variables and features and explore trade-offs among them. According to our work, a carbon ETS has a significant effect on wind power plant investment although it cannot support investment in wind power on its own. Carbon price stabilization mechanisms such as carbon price floor can significantly improve the effect of carbon ETS but the critical floor to support investment is still much higher than the carbon price in China pilot ETSs. Our results show that other policy measures will be needed to promote low-carbon energy development in China.     

耦合能量枢纽多区域电—气互联能源系统分布式协同优化调度

能量枢纽概念已广泛应用于集成电力、天然气及其他多种异质能源的综合能源系统的数学建模和优化。当多区域互联综合能源系统的基本决策主体转变为多个相互连接且自治运行的能量枢纽时,多个决策主体之间的交互将更为频繁和复杂,对整个综合能源系统进行集中式优化将难以为继。为避免集中式优化方法存在的数据采集量大、模型复杂、与实际运行管理模式不匹配等现实问题,针对多区域电—气互联能源系统的多主体分布自治决策特点,构建了以能量枢纽为基本决策主体的电—气能量流解耦机制,提出了与能量枢纽分布式粒度相适应的多主体协同优化调度模型,并给出了基于交替方向乘子法的分布式求解流程。针对两个耦合能量枢纽的电—气互联能源系统开展的算例测试结果验证了所述方法的有效性和准确性。     

含分布式电源的辐射状配电网损耗分配方法

随着售电侧有序开放以及分布式电源的接入,如何公正合理地分配配电网损耗已经成为影响电力市场健康发展的一个关键问题。为此,提出了一种含分布式电源的辐射状配电网损耗分配方法,以实现各市场主体间合理的损耗分配。该方法基于潮流计算的结果,根据线路的有功和无功功率流动进行损耗分配,可分为三个步骤:首先,从电源节点(即发电量大于负荷的节点)开始,依次计算出所有节点分配的损耗,得到连接于节点的负荷分配的损耗;然后,计算连接于节点的分布式电源分配的损耗,同样先计算出节点分配的损耗,与第一步不同的是,节点分配损耗从汇聚节点(即负荷大于发电量的节点)开始计算;最后,对损耗计算结果进行规范化处理。对17节点和IEEE33节点算例系统进行仿真计算,并与其他方法进行对比,表明了所提出方法的公平性和合理性。     

湖南省电力消费强度下降原因解析

为探索湖南省单位GDP电耗大幅下降的原因,通过改进产业结构合理性衡量指标的核算方法,合成湖南省类泰尔指数。在此基础上,构建广义可加模型,研究湖南省产业结构合理性、能源消费结构以及技术进步对电力消费强度的影响机制及影响强度。实证结果表明,能源消费结构对单位GDP电耗的影响是不显著的;而产业结构合理性对电力消费强度的影响虽然显著,但两者并不是单调关系;技术进步对湖南省单位增加值电耗的影响是显著且单调的。为验证上述研究结论的普适性,进一步对中部6省进行相关的研究,研究结论较为一致。     

基于有效出力曲线的最大风光装机容量评估

在可再生能源占比高的电网中,可再生能源的波动性和间歇性给电网带来较多不确定因素,增加了电网规划的难度。在中长期规划中,为确保电网可以承受并消纳持续增加的可再生能源,需要对电网的最大可再生能源装机容量进行评估。为此,提出一种基于全年同一时刻有效出力的风光消纳能力评估方法,以中长期规划为出发点,从调度层面计算电网最大风光装机容量。利用历史风光出力数据得出具有该地区特征的风光有效出力,并以此建立风光消纳最大化模型。采用某地区电网数据对模型进行验证,结果表明该模型在全年尺度上具有适应性,可准确反映电网消纳风光的能力。