风电集中接入对西北电网运行影响及对策分析

针对西北主网与新疆电网联网工程投产初期,深入研究了西北电网主要安全稳定问题,特别是联网通道上河西地区酒泉风电基地风电集中接入对系统安全稳定性的影响,量化了河西风电与同容量火电机组接入系统对联网通道输电能力差别.研究结果表明,风电集中接入将引起电网有功功率大幅度波动,进而造成河西750 kV通道电压控制困难,并对系统调频...     

750kV示范工程系统调试中发电机自励磁研究

在分析发电机自励磁发生机理的基础上，对我国目前最高电压等级750kV输变电示范工程系统调试中可能发生的自励磁问题进行了分析。得出了公伯峡电厂带750kV线路零起升压时机组可能发生自励磁的各种情况，给出了试验系统零起升压应具备的条件：零起升压试验过程中，官东Ⅰ线高抗应该正常投运，且公伯峡发电机频率上限应该按不超过52Hz控制。     

新能源汇集直流闭锁故障后无功紧急控制研究

以集中式新能源为主要配套电源的直流发生闭锁故障后,稳控系统集中切除大量新能源,可能导致事故后系统稳态电压越限,严重威胁电网设备安全。分析了事故后系统电压的计算方法,针对现有直流闭锁故障后无功紧急控制的缺失,提出了综合事件与响应驱动的事故后无功紧急控制方法。基于灵敏度技术确定无功控制地点优先级排序与控制措施量,设计了控制系统动作逻辑与整体架构。基于西北实际电网仿真结果验证了所提控制方法的有效性。     

一种新的黑启动子系统恢复路径模型及算法

黑启动分区方案确定后,快速恢复各分区机组的供电是黑启动系统进行网络重构和负荷恢复的基础。该文针对如何构建安全可靠的黑启动恢复网络问题,提出基于线路无功及操作时间的无功时间矩概念,其可同时考虑线路的空载无功容量及线路的合闸时间;建立了基于无功时间矩最小和有功负荷恢复最多的黑启动网络优化数学模型,并通过引入选中线路为变量,将对数学模型的求解变为0-1整数规划问题;利用Hopfield神经网络构造了一种能够考虑各种网络约束条件的能量函数,求解该能量函数便可快速确定最优启动路径。选用IEEE—10机39节点系统对路径搜索算法进行验证,结果表明,该文所提算法的求解过程简单,可较好地满足黑启动路径方案的可靠性及恢复时间的要求。     

新能源大基地风光储容量协调优化配置

大型新能源基地需要协调配置风光火储容量以满足外送要求,其中火电容量及外送通道的容量通常预先确定,从而风电、光伏、储能的容量配置成为影响新能源外送效果的重要因素。为此,针对大型新能源基地,研究了风光储容量优化配置问题,提出了基于新能源外送可靠性的容量配置方法。基于需求侧的负荷曲线,提出了一种聚类方法来优化直流通道的计划传输功率;基于直流计划功率,提出了衡量新能源外送可靠性的送电置信概率指标;基于送电置信概率等约束,构建了风光储容量优化配置的基本规划模型。为了进一步保证在不同的场景下新能源能可靠外送,在基本规划模型的基础上加入场景分布不确定性,提出了风光储容量配置的分布鲁棒规划模型。考虑到分布鲁棒约束包含整数变量,提出了一种迭代算法用于该分布鲁棒规划模型的求解。实际算例验证了所提方法的有效性。     

新疆与西北主网联网第二通道工程系统调试

新疆与西北主网联网750 kV第二通道工程是国家电网公司"十二五"规划重点建设项目之一,涉及7站12线,是我国西北750 kV主网架的重要组成部分,也是新疆及西北地区煤电、风电及光伏的重要外送通道。工程在世界上形成首个由750 kV级母线磁控式可控高抗、线路阀控式可控高抗及66 kV级大容量SVC等新型柔性交流输电装置组成的FACTS设备群。工程系统调试研究解决了远距离弱电网新设备启动及电压控制策略、柴拉直流及新能源安全预控、新型FACTS设备系统调试及多目标网架安控策略等技术难题,圆满完成系统调试实施。该文介绍了工程系统调试概况,系统调试研究及调试方案的确定,以及现场调试的主要结果,为工程投产运行及后续工程建设提供参考。     

含SVG的新能源多馈入系统振荡分析和广义短路比计算

弱电网中静止无功发生器(SVG)与新能源设备交互作用明显,如何分析含SVG的新能源多馈入系统的振荡特征是个难题.为此,建立了SVG和新能源联合运行且网络结构保持的系统动态模型,提出了考虑SVG影响的新能源多馈入系统广义短路比计算方法,并用于判断系统是否稳定以及量化系统稳定裕度.首先,推导了网络结构保持的模型的系统传递函数矩阵和特征方程;然后,基于模态摄动理论构造了可近似多馈入系统主导特性的等效同构多馈入系统,并严格论证广义短路比可用于分析含SVG的新能源多馈入系统的振荡稳定裕度;最后,给出了考虑SVG影响的新能源多馈入系统广义短路比及其临界值计算方法,以及电网强度和系统振荡稳定裕度的量化方法.仿真算例说明了所提分析和计算方法的有效性.     

西北省间实时平衡电力市场探索

新能源出力的波动性和随机性影响电网实时平衡.中国西北电网新能源占比高、平衡资源时空分布不均衡,分省市场实时平衡困难,为此,文中设计西北省间实时平衡电力市场,以发挥西北省间实时平衡能力,适应高比例新能源电网实时平衡需要.首先,结合国内外电力市场建设与西北实时平衡现状,分析了建立西北省间实时平衡市场的必要性;然后,说明了双边竞价的市场运作思路,提出了基于潮流的市场耦合方法的市场竞价出清模型,设计了市场运作流程;最后,讨论了西北省间实时平衡市场与其他市场之间的协调运作,通过模拟算例说明了西北省间实时平衡市场的作用.     

提高弱送端电网暂态电压稳定水平的调相机优化配置研究

新能源接入比例的不断提高导致送端电网的电压支撑能力下降,在常规电源小开机方式下易出现暂态电压稳定问题。以西北电网为例,揭示了典型新能源汇集送端电网暂态电压稳定问题,分析了调相机的优势和不同地点配置调相机对事故后电网暂态电压的影响效果。进一步结合预防与紧急控制,通过协调优化事故前调相机配置地点、容量和事故后的紧急控制,以系统安全性为约束,以控制代价最小为目标,提出了一种针对送端电压支撑薄弱电网的调相机优化配置方法。最后,通过实际典型电网进行了有效性验证。     

多类型电源汇集直流外送系统切机策略优化研究

多类型电源汇集直流闭锁切机后可能衍生出系统稳态电压越限问题，且不同切机组织方式的影响不同，同时各类电源的切机控制代价不同，须进一步深入研究兼顾系统安全性与控制经济性的优化切机策略。分析了直流闭锁切机后系统电压的计算方法及其影响因素，提出了综合事故后关键母线稳态压升与控制总代价的切机策略优化方法及实现步骤。首先在满足系统暂态功角、频率、电压稳定的条件下，确定直流故障后所需总切机量；其次根据切除不同类型电源对事故后系统稳态压升的影响，对各类电源的切机顺序进行排序；最后基于事故后系统稳态压升的约束，以控制总代价最小为优化目标，最终确定优化后的切机策略。实际电网仿真结果验证了所提优化控制策略的合理性与有效性，兼顾了系统的安全性与经济性。