湖南电网暂态电压稳定薄弱点识别

多年来湖南电网电压暂态稳定问题一直困扰电网运行,随着±800 k V酒泉—湖南特高压直流投运,电压暂态问题将进一步加剧。本文提出了基于电压稳定极限测试方法,确定湖南电网暂态电压薄弱环节,并通过仿真在系统暂态电压薄弱点增加动态无功补偿装置,证明能显著提高系统极限切除时间,改善系统整体暂态电压稳定水平。对于优化特高压直流投运后湖南电网动态无功配置,提高暂态电压稳定水平具有重要意义。     

考虑电网特性的动态无功优化配置方法

提出一种考虑电网特性的、多准则动态无功优化配置方法。该方法在考虑电网拓扑结构和功率分布特性的基础上,以节点电压稳定的重要度指标,筛选出维持系统暂态电压稳定的重要节点;结合基于偏差量的节点电压稳定的薄弱度排序,快速确定补偿装置的候选安装点;利用改进轨迹灵敏度指标,分析补偿装置配置位置不同时,对多个关键故障的极限切除时间的提升效果和对全系统暂态电压稳定的改善效果的差异,选取最优安装点。最后,利用暂态电压稳定标准校验安装效果,确定最优容量,获得兼顾技术性与经济性的最优配置方案。所提方法通过IEEE 39节点算例进行了仿真验证。     

考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法

为了降低系统动态负荷尤其是电动机负荷比重越来越大带来的电网暂态电压失稳风险,提出了一种考虑降低暂态电压失稳风险的动态无功优化配置方法。综合考虑动态无功补偿装置的安装地点和容量,使得系统暂态电压失稳的风险最小和动态无功补偿的成本最小。该方法首先通过暂态电压失稳风险指标和灵敏度指标确定关键故障集合、动态无功补偿的候选节点,然后将各个动态无功补偿装置的容量作为变量引入烟花优化算法中求解。为了减少优化过程的时间,在优化算法中增加了一个火花筛选的环节。IEEE39节点算例仿真结果表明,该方法与仅考虑动态无功补偿装置地点的优化方法相比,在相同的无功补偿成本下能更好地降低暂态电压失稳风险。     

考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法

随着电网中风电、光伏渗透率的逐渐提高,电网暂态电压稳定问题愈加严重,提出一种考虑暂态电压稳定的含高渗透率风光的电网动态无功规划方法。构造基于电压二元表的区域暂态电压安全裕度指标和无功规划基准场景;基于所提指标给出动态无功补偿装置的布点方法,建立差异化动态无功补偿优化模型,利用多目标灰狼优化算法求解配置容量,并采用改进的熵权逼近理想解距离法筛选出动态无功补偿装置的待配置方案;利用摄动法确定最终配置方案,确保所得规划方案适用于所有场景。改进的IEEE 39节点系统和实际电网的仿真结果验证了所提规划方法的普适性和合理性。     

非解析复变电力系统动态无功点优化配置

动态无功补偿装置在电网中无功补偿的效果很大程度上取决于补偿点的选择。从非解析复变电力系统的动态分析方法出发,指出阻抗模裕度指标是电压稳定性分析最直观的指标,并利用该指标对系统薄弱环节进行一个初步判定。然后分析了系统在暂态扰动下失稳的过程,指出暂态稳定裕度指标是描述系统暂态扰动过程稳定性的最本质指标,利用动态无功补偿装置可以改善此指标。在此基础上,提出了一种结合阻抗模裕度指标和暂态稳定裕度指标的动态无功优化配置方法,比较各种无功配置方案下暂态稳定裕度指标的提升值以得到最优配置方案。通过IEEE39母线系统和广东电网220kV网络算例说明了该方法的有效性。     

对比研究链式STATCOM与SVC对电网的暂态支撑能力

大型互联电网若缺乏充足的动态无功支撑将面临严重暂态电压失稳现象,在输电系统的关键位置安装快速可控的无功补偿装置将有效抑制这一现象.重点研究了电网故障下动态无功补偿装置SVC和链式STATCOM的暂态电压支撑能力以及暂稳极限提高能力.针对链式STATCOM的独特结构,提出了一种改进分相控制策略.基于Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真结果证实故障下链式STATCOM的暂态电压支撑能力略高于SVC,暂稳极限提升能力明显优于SVC,同时验证了改进分相控制策略可确保不对称故障期间链式STATCOM对系统的暂态支撑作用正常发挥.     

广西电网电压稳定与控制措施研究

研究了预防广西电网电压崩溃的紧急控制措施及无功电压对广西电网安全稳定运行的影响。通过对广西电网无功平衡现状分析、计算;静态电压稳定性校验;全过程动态仿真校验,校核了电网N-1和严重故障下的暂态电压稳定,仿真了可能导致电压稳定问题的各种连锁反应事故形式及其后果。分析了在广西电网配置自动电压无功控制(AVC)系统及动态无功补偿设备(SVC)的应用可行性,提出了AVC系统的初步配置方案和SVC的优化控制策略。按照研究方案实施,2005年广西电网综合电压合格率达98.85%,同比提高了0.45%;220 kV系统电压合格率达99.71%,同比上升0.04%。     

新能源集中接入下的宁夏电网无功规划研究

针对新能源并网容量不断增加,大规模新能源接入电网时无功电压控制困难的问题,通过研究在新能源大出力方式下系统电压水平、电压波动及严重故障时电压失稳情况,提出了动态无功补偿、低压无功补偿配置方案。研究结果表明提出的无功配置方案适用于宁夏电网新能源场站和新能源汇集站的动态无功补偿,已纳入宁夏"十三五"电网滚动规划,对于保障宁夏电网安全稳定运行具有重要意义。     

基于复杂网络理论的直流受端系统暂态电压控制选点方法

在合适的地点安装无功补偿装置可以大幅提升直流受端系统的暂态电压稳定性,因此有必要对无功补偿选点进行研究。首先,提出了暂态电压跌落面积指标;然后,根据时域暂态仿真结果,建立了控制候选节点出线故障与其他节点暂态电压跌落面积指标之间的相关性矩阵;接着,采用K-核分解的方法对候选节点的重要性进行排序,并由此确定系统的暂态电压控制节点。将上述方法应用于华东电网和广东电网,仿真结果证明,在该方法得到的控制选点处增加动态无功补偿可以更好地提升受端系统的暂态电压稳定性。     

直流系统无功动态特性及其对受端电网暂态电压稳定的影响

对交流系统大扰动后的直流系统无功动态特性进行了深入的分析,提出了直流系统无功源-荷转换的新观点。从动态无功平衡的角度分析了直流系统无功源-荷转换对受端电网暂态电压稳定的影响机理和途径,并提出了定量刻画临界暂态电压稳定时直流系统无功动态特性的解析方法。在此基础上,综合考虑直流系统无功源-荷转换特性、无功网络传递特性和直流落点电压支撑强度,构建了一种用于评估直流系统对受端电网暂态电压稳定影响的解析指标。与临界切除时间变化量指标所得结果相比,南方电网的相关仿真结果验证了所提指标的有效性和实用性。     

供电系统电能质量综合治理软件研究

电能质量中的两个重要参数是运行电压和谐波状况。针对供电系统的网络结构 ,开发了利用动态无功补偿和无源滤波器进行综合治理的软件 ,提出动态无功补偿和无源滤波器主要参数的选择方案。同时 ,具体实现了在VB开发环境下调用VC编译成的动态链接库问题 ,提高了程序的运行效率。测试结果表明 ,该软件计算准确、效率高。     

关于无功补偿降损及经济效益分析的有效计算

无功补偿是提高系统电压水平,增强电网稳定裕度,降低线损,产生经济效益的重要技术措施,损失因子法,无功补偿工程评估计算,是计算无功补偿降损效果及评估无功补偿经济效益的简单,有效算法,通过此算法可迅速计算无功补偿对线损率的改善以及评价无功补偿工程的经济效益。     

解决超调问题的220kV变电站无功配置方法

针对220 kV变电站单组补偿容量配置偏大、感性与动态无功补偿缺乏引起的电压调控困难问题,提出了220 kV变电站离散与连续相结合的综合无功补偿方案,由一组直接式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和采用开关柔性控制技术的并联电容器组组成补偿系统。首先构建了变电站无功补偿调压估算模型和指标——无功超调率,该指标揭示了当前变电站无功补偿配置组数有限和单组容量不宜过大之间的矛盾,使得220 kV变电站采用所提的新型补偿方案成为了解决受端系统的稳态电压控制的精度和暂态电压稳定的超调问题的根本出路。算例表明紧急状态下所提方案能给电网提供有效的动态电压支撑。     

考虑电压暂降风险的高压配网动态无功容量优化配置

高压配网系统中,结合敏感负荷特性,引入电压暂降风险作为电压稳定的考虑对象。选用STATCOM进行动态无功补偿,从暂态研究电压稳定。建立无功优化的单目标函数模型,将电压暂降损失、线路有功损耗、动态无功补偿装置费用经济量化相加。设定多组无功容量并求取相应的总支出费用。通过Matlab软件对费用和容量进行曲线拟合,以计算最优容量。最后以广东电网某片区进行实例仿真,求取对应的最优解,结果显示在提高电力系统的安全可靠性同时也大大降低了经济成本。     

用于低压领域的单相SVG控制系统与电路设计

针对静止无功发生器(Static Var Generator,简称SVG)在低压领域动态无功补偿中的应用,提出了一种适合单相桥式电压源型SVG的无功电流控制策略。介绍了基于这种控制策略的控制系统设计及电路实现方法,并通过实验验证了这种控制策略和控制系统以及电路设计的有效性和实用性。所设计的控制系统全部采用硬件电路来实现,电路具有简单、可靠、抗干扰能力强、实用及成本低廉的特点。     

电力系统无功优化与无功补偿

电力系统的无功优化和无功补偿是减小网损、提高系统运行电压和系统稳定水平的有效手段,因此也是电力系统研究的主要方向之一。文章对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,并对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。     

新型微机控制晶闸管投切电容补偿装置

新型微机控制晶闸管投切电容补偿装置MCS－96系列单片机作为控制核心,通过晶闸管对多组电容器快速分级投切,实现了无功补偿装置的全自动优化运行,该装置特别适合于动态补偿冲击性负荷,有利于抑制电压波动和电压闪变,与同类产吕相比,响应时间快（小于16ms),且不需专门的放电电阻,不需限流电抗器,不需对电容预充电,结构简单,可靠性高。     

受端电网静态/动态无功补偿综合优化

提出了一种可同时考虑静态与动态无功补偿的无功补偿优化模型.在对负荷裕度的概率分析的基础上用最小二乘法构造电压崩溃的概率模型.对电压崩溃动态过程进行概率分析,对暂态和稳态过程中对电压稳定和电压质量有所影响的因素进行经济量化,提出了稳态运行费用和暂态运行费用的总和最小为目标函数的无功补偿综合优化模型.在此基础上通过动态仿真与静态分析相结合的方法逐步迭代求解最优补偿容量.华南某电网实际算例中的应用表明,综合无功补偿优化的结果具有最小的年运行费用和最大的故障后负荷裕度,可以显著改善受端系统运行的经济性和安全性.