500 kV 变电站无人值班设计思路和试点技术

结合国家电网公司"苏州西锡西南500 kV变电站无人值班科技项目"研究内容,提出了500 kV无人值班变电站的设计思路和技术原则,从一次设备、计算机监控系统、继电保护、防误闭锁、电源、图像监视安全警卫及辅助系统、以及建筑和设施简化等方面阐述了无人值班站的设计思路,并就试点变电站的几项重点技术,如程序化控制方案、保护数据信息及与监控的接口设计等进行了论述。     

智能变电站过程层网络构建方案研究

过程层网络是智能变电站的技术关键点与难点。在满足过程层网络实时控制需求的基础上,结合现有技术条件,分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议、采样值与GOOSE共网/分网、报文过滤技术选择的合理性,并针对500 kV线-线串典型间隔进行了流量计算,在此基础上,提出了500 kV线-线串网段过程层网络构建方案。     

孤岛模式下基于快速储能投退机制的微电网多源协调控制

针对小型微电网,提出了单刀双掷开关和快速储能等集成安装在微电网公共连接点处的方案.在此基础上,提出微源综合并网控制模型和基于本地信息的自我决策模型(快速储能模型、后备电源模型),实现了响应速度快但容量较小的快速储能与容量较大但响应速度较慢(或需要一定启动时间)的后备电源之间不依赖于通信的多源协调控制.利用PSCAD/EMTDC软件建立了仿真系统,以超级电容(作为快速储能)和微型燃气轮机(作为后备电源)为例对所提控制策略进行了验证,实现了微源在微电网进入孤岛过程中的主动控制及在孤岛运行模式下的自治运行.     

物联网技术在智能变电站中的应用

针对目前变电站辅助生产系统配置现状以及存在不足,按照智能变电站的建设要求,构建了基于物联网技术的智能监测与辅助控制系统,对变电站进行全方位的监测,系统集成了图像监视、安全警卫、火灾报警、主变消防、采暖通风等辅助系统功能,实现了变电站智能运行管理。     

风光联合并网的无功控制策略

为了解决风力、光伏两种发电形式联合并网的无功控制问题,提出一种风光联合发电系统的无功控制策略。该控制策略能够兼顾地区电网的无功需求,根据电网调度指令进行无功调整。根据风电、光伏功率预测,估计风电系统和光伏系统的无功容量极限,按照等裕度的整定原则,确定风电系统和光伏系统的无功参考值。结合工程实例进行仿真分析,结果表明,提出的控制策略能够在风电系统和光伏系统各自的实际无功调节范围内满足电网的无功需求。     

基于DIgSILENT的光伏电池双二极管反向模型研究

为了研究光伏电池的反向特性,建立了双二极管等效电路应用于光伏电池反向电路模型中,采用牛顿-拉夫逊法求解模型,并应用DIgSILENT软件及其特有的DSL语言成功实现了建模和算法的仿真。先分析了光照强度、光伏电池反向模型等效电路中的串联电阻Rs及并联电阻Rsh、光伏电池反向曲线拟合常数a和n、光伏电池反向击穿电压对光伏电池反向电流的影响。研究结果表明,高温和高电压会使电池更易被击穿。在众多参数中,光伏电池反向特性对串联电阻Rs和曲线拟合常数a的变化最为敏感。最后,提出了一种对反向故障危险度判定的判据。研究结果可用于光伏热斑效应改善的研究和部分阴影下的光伏电池建模。     

微电网分层分布式能量优化管理

以系统经济性、环保性、供电可靠性为优化目标,提出基于多代理系统的微电网分层分布式能量优化管理策略,将传统集中式能量优化转变为包含细化变量定义域的微电源分布式计算、基于遗传算法的中心控制器优化、修正优化解的分布式并行调节以及生成最终解的全局协调这4个阶段的分层分布式能量优化,并将各微电源的运行特性与用户控制目标以约束条件的形式,分散到各阶段予以实现。在此基础上,分别针对微电网单目标与多目标优化问题,介绍了各单元代理在每个阶段的工作任务和协作关系,并利用MATLAB和JADE平台构建针对未来24 h的系统优化算例。计算结果表明所提分层分布式能量优化策略能够弱化对微电网中心控制器性能的要求,并且具有更快的运算速度和较好的优化效果。     

考虑海底电缆充电功率的风电场无功补偿

考虑到风电场海缆的充电功率较大,易引起母线电压偏高的问题,提出了一种新的无功补偿方法。分析计算了不同无功补偿方式下,空载线路的电容效应系数与无功补偿容量的关系,提出了根据相对电容效应系数来确定海缆无功补偿容量的方法,并将不同无功补偿方式下的效果进行了比较,通过仿真,验证了该方法的正确性。同时分析了风电场功率因数设定为1与-0.98时,相对电容效应系数与风电场出力的关系。当风电场功率因数为-0.98(超前)时,即风电场吸收一部分海缆的充电功率,结合高抗对海缆进行无功补偿,更能削弱线路的电容效应。因此,文中建议海上风电场功率因数设为负值(超前),与高抗联合对海缆进行无功补偿。