基于节点电价的阻塞管理理论在华北电网的应用

介绍了以节点电价为基础的市场模型在我国区域电力市场设计中的初步应用成果。在建立华北电网模型及确定电厂竞价价格时引入了安全约束经济调度，并对华北电网节点电价市场进行了仿真计算。算例的设计模仿了中国电力市场改革逐步放开价格竞争的过程，对不同模式下的电网安全、节点电价、系统运行费用、系统阻塞费用进行了分析比较，研究了基于节点电价的阻塞管理理论在华北电网的应用效果。     

电力系统电压稳定域的局部可视化描述及其应用

该文推导出电力系统静态电压稳定域边界的切平面表达式,可在发电机注入空间中对电压稳定域边界的局部进行二维或三维图形可视化.运行人员任意选定2台或3台参与有功调度的发电机,即可在所选发电机注入空间中迅速得到静态电压稳定域边界的近似局部.在可视化过程中,为了对发电机注入空间降维,文中还提出了一种寻找对系统电压稳定域边界影响较大的敏感发电机节点的方法.由于利用文中方法只需通过一次连续性潮流计算即可获得稳定域边界上的切平面,使得稳定域的在线计算及可视化成为可能.     

抑制大规模连锁脱网的风电汇集区域电压预防控制策略

风电场连锁脱网事故给风电并网带来了新的挑战。传统无功优化虽能得到较好的优化控制量,但当风电场N-1脱网,并且在风电场慢无功补偿设备未能快速动作的情况下,系统潮流重新进行分布,从而导致节点电压不能满足安全约束条件。因此,文中建立了带风电场安全约束条件的无功优化模型,以最大化风电安全接纳量和最小化系统网损为目标,保证系统电压在正常情况下和N-1脱网后均能满足安全性要求。其次,采用Benders分解算法求解该优化模型,将优化模型分为主问题和若干子问题,通过主、子问题的交互迭代得到最优解。采用某风电基地9个风电场的实际算例对所提方法进行验证和分析,与传统无功优化的对比结果表明安全约束无功优化能保证系统正常和故障下的电压安全性,是抑制风电场连锁脱网的一种有效预防控制措施。此外,详细分析了风电场容量、风电机组无功调节容量与最大风电接纳量间的关系,为风电场运行调度提供支持。     

大规模风电汇集系统静态电压稳定实用判据与控制

大规模风电汇集系统的静态电压稳定特性不同于常规负荷中心的静态电压稳定。基于PV曲线,分析研究了大规模风电汇集系统的静态电压失稳表现形式。基于灵敏度方法,推导了预防风电汇集系统静态电压失稳的传输极限计算公式。提出了利用有效短路比作为评价风电汇集系统静态电压稳定性的辅助判据。结合实际系统的典型案例与调度应用对方法与结论进行了验证。     

多风场连锁脱网过程分析与仿真研究

以仿真方式复现脱网事故扩散过程,并分析影响该过程的关键因素,为后续设计风场的无功电压控制策略提供支持。为此建立了包含主网和多个风场内部精细网络模型的两级分布式仿真平台,将风场间耦合关系与风场内多种元件动作特性一同纳入仿真,兼顾场内精细特征和场间相互作用。通过模拟不同控制模式下并联电容、风机、静止无功补偿器等设备动作过程,分析了受控制模式影响的连锁脱网发展过程。仿真结果表明,在集中式并网风电场群中,风场间电气耦合紧密,单个风场有功、无功变化对邻近风场接入点电压影响显著。研究结果进一步验证了实现风场内多种无功设备协调控制的重要性。     

风电机组脱网原因及对策分析

随着风电机组的大规模并网,机组脱网问题逐渐凸显,对电网的安全稳定运行产生了较大威胁。结合风电机组脱网实例,分析了脱网原因及内在机理,揭示了风电设备在安全性能、技术指标及运行管理等方面存在的若干问题,提出了改善和解决风电机组脱网问题的措施和建议。     

"9.1"内蒙古西部电网振荡的仿真研究

内蒙古西部电网于2005年9月1日发生了3次相对华北主网的振荡。笔者采用在电网不同地点施加周期性冲击负荷的方法计算电网的动态响应,分析线路的功率摇摆情况,将计算结果与华北电网同步相量测量单元的测量结果和现场故障录波结果进行比较,初步确定了振荡引发地点,并通过时域稳定计算和频域仿真计算分析出振荡发生的原因和性质,即:振荡发生前万家寨电厂机组对系统振荡模式的阻尼已经较弱,随着电厂有功出力的增加或无功出力的减少,该振荡模式的阻尼进一步降低,引发了万家寨电厂机组对系统的低频同步振荡,由此造成蒙西电网对华北主网的功率振荡。     

基于割集功率空间上的静态电压稳定域局部可视化方法

提出了一种新型快速的割集功率空间上电压稳定域边界局部近似算法，以用于实现静态电压稳定域的可视化。该算法首先在电力系统状态空间上推导出求解电压稳定域边界局部的线性方程组，利用该方程组可快速地求解出状态空间上的一组近似电压稳定域边界点；然后通过潮流方程将边界映射到割集功率空间上，解决了电压稳定域可视化的降维问题。在此基础上，可利用最小二乘法拟合出割集功率空间上的一个超平面，用以近似地表达电压稳定域边界。IEEE118节点系统算例结果表明，该方法能在割集功率空间上以较小的误差快速地近似表达出电压稳定域边界的局部；算法对于实现电压稳定域的在线计算及可视化具有一定的实用价值。     

在线动态安全评估与预警系统的功能设计与实现

电力系统在线动态安全评估与预警系统是国家电网公司仿真中心的重要研究领域之一。以电网实时运行数据以及高性能并行计算机群为基础,从多层面、多角度对运行电网实施快速安全稳定性评估。阐述了该系统的整体功能结构,并分别针对平台支持系统、电网安全稳定评估决策系统以及人机界面可视化系统,提出了具体的功能设计方案。华北电网在线动态安全评估与预警系统项目的工程实施,验证了所设计方案的科学性与合理性。系统具有运行可靠、界面友好、维护简便、功能扩充适应性强、分析结论准确和全面等特点。系统的投运有效地提高了电网运行决策的科学性和预见性。