多直流受端电网的直流消纳措施研究

特高压多直流输电系统跨区输电,将功率引入至受端电网系统,一旦功率缺失,系统的动态平衡遭到破坏,系统的频率将会引起剧烈波动。首先,分析在受端电网中直流消纳影响因素及直流消纳评估指标;其次,通过节点负荷加权模型用来评估可控容量的大小,强迫功率的发生导致负荷控制能力不足,基于电气距离控制负荷方式解决潮流控制的高效性;最后,通过仿真验证,在受端网络面临大功率缺失后,系统的频率将会快速下降,通过电气距离负荷控制模型解决了频率恢复的快速性,降低了对用户负荷的影响,为直流消纳提供了坚强的保障。     

基于短路比约束的受端电网新能源并网出力优化方法研究

在大规模分布式新能源发电资源接入受端电网的情况下,如何能够在保证受端电网并网点处暂态电压稳定性的同时,优化受端电网新能源发电机组的出力,是须要解决的关键问题。文章研究一种基于短路比约束的受端电网新能源并网出力优化方法。首先,通过构建受端电网等效模型,分析分布式新能源发电机组接入后,受端电网暂态电压稳定性的影响因素;其次,结合短路比的物理含义,建立新能源电网并网短路比模型,并将其作为研究受端电网并网点暂态电压稳定性的关键指标;再次,以受端电网新能源弃电成本、火电机组运行成本最小为优化目标,考虑短路比等其他约束条件,建立受端电网新能源出力优化模型,并进行求解;最后,仿真验证所建立的模型,结果表明,优化模型可在一定程度上提高受端电网中新能源的出力水平。     

考虑无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法研究

随着送端电网中大规模可再生能源发电容量的增加,在一定程度上导致外送系统无功支撑容量不足,使得系统电压出现波动。另外,无功功率不能在传输网络中长距离有效传输,增加了受端电网的无功平衡控制的难度。文章针对大规模外送系统中的受端电压波动所导致受端电网电压稳定性降低的问题,提出了一种基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法。首先,对系统无功裕度以及电压稳定性进行分析,得到系统静态电压稳定极限与无功需求容量的关系;然后,通过分析受端电网各节点无功需求特性,在能够允许受端电网电压最大波动的条件下,进行系统无功裕度的确定;再通过机器学习算法进行无功裕度控制,达到系统电压稳定控制的结果。通过仿真验证表明,采用文章所提出的基于无功裕度的受端电网暂态电压稳定性控制方法,能够精确地得到受端系统电压稳定工况,实现系统电压的稳定控制。     

滇西北至广东特高压直流送端换流站融冰方案技术经济分析

覆冰闪络是造成重覆冰区输电线路跳闸故障的重要原因。在我国云南、贵州等海拔比较高的山区,尤其是在水系流域发达、地形复杂的地区,安装融冰装置能降低冰闪事故率,提高输电网冬季运行的安全性。通过对滇西北至广东特高压直流输电工程的换流站融冰方案进行选型分析,从技术方案,建设管理、运行维护、工程投资等方面展开比较,提出了技术经济性上具有明显优势的直流融冰配置方案,并为后续工程提供参考。     

计及调峰能力差异性的系统多源优化调度

针对电力系统调峰能力、负荷及新能源出力的显著性差异,分别建立新能源全额消纳和消纳量最大化两种优化调度模型。前者系统调峰能力强、负荷量大,新能源按预测值消纳,火电承担基荷,水电根据风电、光伏和负荷的波动优化调整;后者适用调峰能力较弱情形,优先以新能源弃电量最少为优化目标,并结合运行成本最优,建立多源互补优化模型。针对传统非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解优化模型存在计算速度较慢,种群多样性较差等缺陷,提出基于正态分布交叉算子和动态变异算子改进的NSGA-Ⅱ算法,改进后的算法的计算速度和收敛性能均显著提升。算例仿真表明两种模型应对不同的调峰情形时,同时兼顾运行经济性和新能源消纳最大化,可作为大规模新能源并网后日前调度方式安排的依据,具有理论意义和实践价值。     

基于PSASP的特高压直流与湖南受端交流系统相互影响研究

摘要： 基于湖南电网规划数据,采用电力系统分析综合程序,从直流闭锁时湖南电网频率、潮流、功角和电压的变化、以及直流受端发生交流系统接地故障时部分参数变化等方面,探讨了酒泉—湘潭±800 kV直流线路和湖南受端交流系统间可能存在的相互影响。结果表明：若发生直流闭锁,湖南电网未超出正常运行条件下频率偏差限值,湘鄂联络线的岗市—葛换线路出现过载问题,省内发电机未出现功角失稳,湖南换流站的交流母线出现过电压;直流线路受端的交流系统若发生接地故障,由此引起连续换相失败并带来直流闭锁的可能性不大。     

多直流外送通道下水风光一体化日前风险调度

随着包含多直流外送通道的水风光一体化系统的开发,兼顾风、光出力不确定性与复杂的水力、电力联系,制定系统日前发电计划,是当前水风光互补调度的难点。对此,通过建立适用于多直流外送消纳的水风光一体化日前风险调度模型,并针对模型的约束特征,提出了复杂模型降维求解方法。以金沙江下游清洁能源基地为实例,研究结果表明,降维求解方法能够大幅缩减模型决策变量个数,提高模型求解效率;制定的发电计划能够有效保证输电平稳性,发挥系统调峰性能;对比确定性模型,系统运行风险降低了52.7%,提高了系统运行的可靠性。     

考虑新能源集群接入的送端电网电压频率控制优化模型

随着大规模新能源发电资源集群接入电网,送端电网受到新能源出力波动、输电线路故障、发电机组投切等大扰动所造成的电网电压、频率波动问题愈加严重。为此,文章提出一种考虑新能源集群接入的交直流送端电网电压、频率控制优化模型。首先,深入研究西北地区送端电网发生故障后的电压、频率变化特性,分别从送端电网频率响应、暂态电压稳定裕度、暂态电压恢复速率指标3个方面对含大规模新能源发电集群接入的送端电网运行特性进行研究;然后,以交直流送端电网的总调节控制成本最优为目标,并考虑送端电网潮流、暂态电压和频率等约束条件,建立交直流送端电网电压、频率控制优化模型,并采用改进差分进化算法进行求解;最后,选取西北某地区电网数据,搭建仿真模型验证该方法的有效性。     

灾变模式下多源分布受端区域电网多目标功率调度策略

针对受端区域电网在大面积失电下的紧急恢复难题,建立了能够充分考虑多源功率存在(受端区域电网网际功率支援、网内可用发电容量)及失电负荷重要度等源网荷协调资源和运行特性的功率调度模型,利用网络等值解耦方法将待求全局电网进行分布式潮流迭代计算,以满足调度方案选取过程中的电网特征量动态更新。在此基础上,采用改进的多目标遗传算法NSGA2对模型进行寻优求解。最后通过算例仿真对比验证了所提模型及策略的有效性。     

高受电比例受端电网的输电网网架结构优化技术研究

从保证电网安全的角度简要介绍了高受电比例受端电网的输电网网架结构需要具备的能力和满足的要求,对各电压等级电网在受端电网输电网网架结构中的定位与规划思路进行了梳理。考虑到在受端电网中存在着对受电能力影响显著的关键断面,提出了此类断面的优选指标和提升其受电能力的加强策略。考虑到受端电网在构建特高压环网的进程初期会出现与输电网网架结构密切相关的多级电磁环网问题,提出了电磁环网解环的基本原则。总结得出了高受电比例受端电网的各级输电网优化及协调发展的技术要求,并将其应用于江苏电网的远景输电网网架规划与优化,有效地提高了未来江苏电网乃至华东电网的受电能力和安全稳定运行裕度。     

考虑输电断面限制的风-光-梯级水电站长期优化调度

针对风-光-梯级水电站系统中水电站电量外送因输电断面限制因素产生的严重弃水问题,结合风、光、水时序发电互补及梯级水电站发电、储能双重特性,建立输电断面限制条件下的多能源补偿调节长期优化调度模型.首先分析风电、光伏可再生能源季节性出力,根据风光出力预测值调整梯级水电站运行水位,实现水库储能并转移发电时段,同时采用逐步优化...     

基于大规模风、光并网外送需求的高压直流混合式直流断路器研究

全控型器件的直流断路器作为风电、光伏直流外送通道的关键设备,存在成本高、耐短路电流能力差等问题。文章提出了一种基于晶闸管和IGBT全桥子模块串联的新型混合直流断路器拓扑结构,其固态部分由大量晶闸管和少量IGBT全桥子模块串联构成,降低了器件成本和送出通道建设成本,同时借助全桥子模块,晶闸管可以在反向电压的作用下快速关断。最后仿真验证了新型直流断路器的分断性能。     

考虑弃风限电风险的风火打捆外送多目标优化调度方法

针对由于风电不确定性而造成风火打捆外送方式下系统弃风限电风险问题,提出了一种考虑弃风限电风险的风火打捆外送多目标优化调度方法。首先,根据风电功率预测误差Beta分布模型,建立了风电实际可发电功率的概率分布模型,量化分析风电功率不确定性对风火打捆外送方式下的系统弃风限电风险影响机理;引入多目标优化理论,以风电外送消纳电量最大、系统综合弃风限电风险值最小为优化目标,以风电、火电出力计划为优化控制变量,以风电实际可发电功率为随机变量,构建了风火打捆外送多目标优化调度模型;引入概率序列理论,将不确定性优化模型转化为确定性模型求解。通过算例仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于非序贯蒙特卡洛法的特高压直流外送配套电源可靠性评估

为了评估直流外送通道配套电源可靠性,结合特高压直流外送通道的运行情况,建立了含风力、光伏的新能源发电系统失效概率计算模型,采用非序贯蒙特卡洛模拟法,对直流外送通道配套电源进行可靠性评估.定义配套电源冗余容量比和出力偏移度2个指标进一步衡量直流外送通道配套电源的可靠性.通过对某地特高压直流外送系统配套电源的可靠性分析,计...