电力系统连锁故障及其风险评估

近年来世界各地发生许多连锁停电事故,给各国的社会和经济带来很大的损失。因此对于大停电事故的研究是一个重要的课题,通过识别电力系统的临界特性,才能够进一步了解电力系统连锁故障的原因,分析研究系统临界状态和连锁故障是有效提高系统可靠性的关键因素。随着电力行业不断的发展,大规模建立电网是一种必然的趋势,在追求利益最大化的今天,必须要加强对连锁故障的分析和风险评估,消灭危险因素,从而有效防止大停电事故,这对于提高电力系统的可靠性具有十分重要的意义。     

全线停电故障分析

电力系统振荡故障引起的全系统周波、电压的剧烈变化,系统全线停电事故时有发生.无论对系统、电气设备还是用户都会造成极大危害.本文结合某公司电网2007年事故进行全线停电故障分析,提出防范措施,以减少此类事故的发生.     

浅谈污闪的形成、危害及预防

污闪是在工作电压下发生的、常常会造成大面积和长时间的停电事故,污闪事故是对电力系统危害特别大的一种事故.随着工业的发展、电网容量的增大和额定电压等级的升高,电力系统输变电设备外绝缘的污闪事故日益突出,给国民经济带来的损失也愈来愈大.本文阐述了绝缘子污闪的危害、形成、事故处理及预防.     

浅谈矿井停电事故应急预案

在煤矿生产中,当发生电网大面积停电事故时,如何规范煤矿电网大面积停电事故的应急管理和应急响应,做好煤矿停电事故应急处置的组织协调,编制有针对性的煤矿大面积停电事故应急预案,保证停电事故发生时及时、迅速、有效地开展事故应急救援工作,加强对大面积停电事故的控制,及时采取有效措施,控制和减小停电事故的影响,提高处置突发停电事故的应变能力。     

关于大运行体系下电网安全调控问题的探讨

近几年来，电力系统建设的提升与更新，出现了一些情况比较严重的停电事故以及设计电网安全的危险事故，电网安全已经提升到国家战略的范畴，电网的安全对于国家和民众来说意义重大。本文从“大运行”体系出发，进一步阐释电网运行的安全风险。及调控中心以及生技部门的协调工作     

变电站防误操作分析及建议

电力系统中的电气误操作是威胁电力系统安全运行的频发性故障,它可能造成大面积停电、电气设备毁坏、系统振荡瓦解,甚至造成人身伤亡事故。为了杜绝这种误操作,加强防止电气误操作装置的管理,有效防止电气误操作事故的发生,保障电网安全运行,笔者通过对变电站防误装置的现状分析,对防误操作管理提出了自己的建议。     

500kV断路器拒动越级跳主变的事故分析

通过对一起500kV断路器拒动而由失灵保护跳开相邻多个断路器事故的深入分析,查找事故发生的原因,提出了防范措施,避免因电力线路故障时断路器拒动越级跳闸,造成扩大设备停电范围,降低了电网运行的可靠性。为了更好地确保电力设备安全运行,提高电力系统运行的可靠性,为用户提供更优质的电能,从而获得更高的经济效益．必须采取措施尽可能地杜绝此类事故的发生。     

非单一功能带电跨越架在输电线路施工中的应用

经济的快速发展,对电力系统的要求也随之提高,经济的发展离不开电力的供应,在用电负荷不断加大及电网结构越加复杂的今天,进行输电线路交叉跨越施工非常普遍。由于电网安全运行、可靠性要求及电源点负荷损失等诸多的原因,交叉跨越时采用停电施工的难度越来越大,利用定期检修空档施工又不能满足施工工序、进度要求,所以不停电的跨越架线施工使用十分广泛。为了解决输电线路施工过程中跨越带电线路施工的技术问题,确保输电线路的可靠运行,出现了非单一功能的带电跨越架。     

非单一功能带电跨越架在输电线路施工中的应用

经济的快速发展,对电力系统的要求也随之提高,经济的发展离不开电力的供应,在用电负荷不断加大及电网结构越加复杂的今天,进行输电线路交叉跨越施工非常普遍。由于电网安全运行、可靠性要求及电源点负荷损失等诸多的原因,交叉跨越时采用停电施工的难度越来越大,利用定期检修空档施工又不能满足施工工序、进度要求,所以不停电的跨越架线施工使用十分广泛。为了解决输电线路施工过程中跨越带电线路施工的技术问题,确保输电线路的可靠运行,出现了非单一功能的带电跨越架。     

关于继电保护相关问题的探讨

继电保护是电力系统的重要组成部分,对电力系统的安全稳定运行起着极为重要的作用,近年来,我国各大电网由于继电保护的原因造成大面积停电事故时有发生,给我国经济与人民生活带来很大的危害。本文首先介绍了继电保护中的常见问题,然后在此基础上列举了一些继电保护故障处理的原则,最后笔者对差动保护使用的性能优势及其二次回路故障造成的不利影响等问题展开分析,提出了处理故障的有效方式。     

大容量电力储能调峰调频性能综述

新能源大规模并网后带来电网频率调节问题,大容量电力储能技术是有效解决途径之一。通过对电力储能的类型和应用场景进行分析,指出在电网调峰调频发挥作用的大容量储能有电化学储能、抽水蓄能、飞轮储能以及压缩空气储能4种类型,介绍了这4种大容量电力储能的性能特点,对其参与电网调峰、一次调频、二次调频性能进行综述,比较各种大容量电力储能调峰调频的特性,指出下一步研究发展趋势。     

Load behaviour prediction under blackout conditions using a fuzzy expert system

This paper proposes a method to forecast load behaviour during restoration of power systems after total or partial blackouts. Load behaviour after blackouts can be anomalous and differ significantly from that during normal operation conditions. A heuristic top-down approach was adopted to develop the forecasting method, using an expert system based on linguistic variables and fuzzy logic rules as its central core. The approach addresses the main aspects of load behaviour during re-energisation and is capable of representing physical phenomena. The proposed methodology was tested with data from real electrical power substations and these test results are presented     

Nickel hexacyanoferrate nanoparticle electrodes for aqueous sodium and potassium ion batteries

The electrical power grid faces a growing need for large-scale energy storage over a wide range of time scales due to costly short-term transients, frequency regulation, and load balancing. The durability, high power, energy efficiency, and low cost needed for grid-scale storage pose substantial challenges for conventional battery technology. (1, 2) Here, we demonstrate insertion/extraction of sodium and potassium ions in a low-strain nickel hexacyanoferrate electrode material for at least five thousand deep cycles at high current densities in inexpensive aqueous electrolytes. Its open-framework structure allows retention of 66% of the initial capacity even at a very high (41.7C) rate. At low current densities, its round trip energy efficiency reaches 99%. This low-cost material is readily synthesized in bulk quantities. The long cycle life, high power, good energy efficiency, safety, and inexpensive production method make nickel hexacyanoferrate an attractive candidate for use in large-scale batteries to support the electrical grid.     

泛在电力物联网实施策略研究

建设泛在电力物联网是实现能源转型目标的必要手段。从电力系统发展历程和面临的问题出发,论述了泛在电力物联网的意义,提出了实施策略和可能遇到的问题。为实现能源转型,风电光电等可再生能源装机容量不断增加。这些能源的随机性给电力系统的功率平衡造成巨大压力,有时不得不弃掉一部分风电光电。为了维持电力系统的稳定运行、提高风电光电的利用率,必须对可控负荷和分散式发电进行控制。因此,需要用互联网连接可控负荷和分散式发电,形成泛在电力物联网。常规发电厂、大型风电场、光电站等已经和电力系统连接了,调度可以直接控制。因此,泛在电力物联网主要任务是连接负荷和分散式发电,尤其是可控负荷。电动汽车是可控负荷中最容易实现可控的,其次是热水器、电热锅炉和空调等。利用泛在电力物联网,协同控制风电光电、可控负荷、分散式发电等,可以提高风电光电利用率,实现能源转型目标。     

风电出力时序特性及其对省级电网的影响

随着风电的快速发展,大规模风电接入给省级电网调度运行带来一系列问题。首先,对风电出力的重要特性指标及其对电网运行的具体影响进行阐述分析;其次,为了更好地量化计算风电出力不同时序特性对电网的影响,建立一套从多角度反映风电时序特性对电网调度运行影响的特征指标,然后根据多个风电场群的真实出力数据,分别从不同时空尺度分析风电出力时间序列的分布特性、波动性及相关性;最后,基于某省级电网数据及其并网风电出力数据,研究分析风电时序特性对电网调频、调峰等影响,为省级电网风电优化调度提供参考。     

超临界循环流化床机组全负荷段深度调峰方法研究

随着新能源发电装机容量不断扩大,火力发电市场受到严重挤压,为了满足电网深度调峰的需求,火电厂需要承担起深度调峰的重任,循环流化床机组可以采用停炉不停机的方式参与深度调峰。以山西某电厂超临界350 MW循环流化床机组为研究对象,分析了超临界循环流化床机组2种典型汽水系统全负荷段深度调峰方法,对其中的操作要点进行了详细的阐述,并就操作过程中需要特别关注的问题进行了分析,也提出了相应的防控措施。分析表明:超临界循环流化床机组可以采用2种典型汽水系统实现全负荷段深度调峰;加装炉水循环泵系统投资大、操作复杂,增设贮水箱到除氧器管路投资小、操作简单,但是加装炉水循环泵系统参与全负荷段调峰时,各系统稳定性较好。     

储能在电网中的应用价值及其商业模式

随着风电、光伏渗透率逐渐增大,其并网给电网稳定运行带来了诸多挑战。储能技术可以有效平抑新能源功率波动,增强新能源发电可控性,提高新能源的并网接入能力,因此在电网中配置储能的相关研究与技术受到越来越多的关注。以储能系统接入电网的功能为切入点,针对储能系统在调频、调峰、备用容量和延缓输配电扩容升级等4种场景中的应用价值进行研究和归纳,讨论了储能相关商业模式的发展前景和未来待研究的关键科学问题。     

Process configuration of Liquid-nitrogen Energy Storage System (LESS) for maximum turnaround efficiency

Diverse power generation sector requires energy storage due to penetration of variable renewable energy sources and use of CO₂ capture plants with fossil fuel based power plants. Cryogenic energy storage being large-scale, decoupled system with capability of producing large power in the range of MWs is one of the options. The drawback of these systems is low turnaround efficiencies due to liquefaction processes being highly energy intensive. In this paper, the scopes of improving the turnaround efficiency of such a plant based on liquid Nitrogen were identified and some of them were addressed. A method using multiple stages of reheat and expansion was proposed for improved turnaround efficiency from 22% to 47% using four such stages in the cycle. The novelty here is the application of reheating in a cryogenic system and utilization of waste heat for that purpose. Based on the study, process conditions for a laboratory-scale setup were determined and presented here.     

大规模新能源集中外送系统源网协调风险及仿真评估

大规模新能源集中外送系统新能源占比高、耐受直流故障扰动冲击能力低,在源网协调方面存在较为突出的问题。该文分析了我国大规模新能源集中外送系统主要的风险隐患,包括电压波动、频率波动和低频振荡问题。指出大规模新能源集中外送系统源网协调仿真评估的建模重点,包括励磁系统辅助控制环节、发电机涉网保护、含动力系统的发电机调速控制精细化建模等方面。提出了大规模新能源集中外送系统源网协调仿真评估流程及注意事项,可为实际电网源网协调提供参考。     

基于改进单纯形法和凝结水节流的超超临界机组协调优化

风能、太阳等新能源的规模化并网对电网的安全稳定性造成较大影响。为提高新能源的消纳能力,电网对燃煤机组的运行灵活性、负荷快速响应能力、深度调峰能力等提出了很高的要求。采用先进的控制策略提升协调控制的品质,具有重要的现实意义。基于近年来发展起来的"凝结水节流"快速变负荷方法,采用人工神经网络建立了考虑凝结水节流特性的负荷预测模型及主汽压力预测模型。在此基础上,利用经典优化理论中的改进单纯形法,设计了协调系统智能优化控制策略,编制了实时优化程序。借助1000 MW超超临界机组仿真机开展了详细的优化控制仿真实验,结果表明文中方法可有效提高机组变工况负荷响应的快速性,减少主汽压力波动,提升协调控制品质。