柔性交直流混联电网系统级可靠性评估

直流孤岛方式下,直流送端与交流电网之间没有直接的电气联系,减小了对交流系统的影响,提高了远距离输电的稳定性。与此同时,交直流混联电网可以更大范围均衡潮流,提高可再生能源的接入范围,是未来电网的一个重要发展趋势。然而,目前针对实际电网在交直流混联、直流孤岛方式下的可靠性评估的研究较少,2种方式对交流主网的可靠性影响未知。因此,该文基于多端柔性直流互联装置可靠性模型建立了交直流混联、直流孤岛2种方式下的可靠性评估模型。在此基础上,结合张北地区新能源接入案例,通过定性、定量分析了交直流混联及直流孤岛方式下,张北柔性直流系统接入对北京电网的可靠性影响。算例结果表明,张北柔性直流系统通过交直流混联或直流孤岛方式接入不会影响北京电网的可靠性。     

基于灵敏度分析的配电网可靠性提升研究

以配电网可靠性提升应用需求为导向,可将配电网可靠性影响因素分为可量化因素以及不可量化因素,采用灵敏度分析法分析了配电网可靠性指标对上述因素的灵敏度关系,提出了一种适用于配电网可靠性优化提升的灵敏度算法。实例分析表明,该灵敏度算法满足了供电部门对可靠性计算现场应用的实际需求,同时为复杂城市电网制定可靠性提升方案提供了辅助决策。     

基于功角轨迹灵敏度的交直流电网振荡抑制优化

高压直流线路稳态功率影响交直流互联系统功角稳定性。为抑制同步发电机功角振荡,基于功角轨迹灵敏度,提出对故障前直流功率的优化方法。建立交直流系统轨迹灵敏度解析表达,引入中间变量确定功角和稳态直流功率关系。推导潮流解对稳态直流功率的灵敏度,计算轨迹灵敏度初值。基于时域仿真中网络约束方程,推导含直流变量的不平衡项。以功角差最小为目标,提出稳态直流功率优化模型,采用内点法求解。仿真结果验证了所提算法对功角振荡的抑制效果。     

柔性交直流电网关键技术研究及实践

<正>传统交流电网面临动态无功支撑不足、潮流不能灵活可控、故障时短路电流超限、区域电网无法快速支援和短时供电中断等挑战。基于全控型电力电子器件的柔性交直流输电技术具有多维控制自由度和故障限流能力,以此为核心技术应用于传统交流电网,可解决交流电网面临的上述挑战。中国在柔性交直流电网领域已取得了显著的阶段性理论和应用成果,近年来相继在浙江     

含柔性直流电网的交直流网络潮流计算方法综述

为解决大规模新能源并网和消纳问题,基于柔性直流输电的直流电网技术备受关注。相比传统高压直流输电,基于电压源型换流器的直流电网运行方式更为灵活,其控制方式的多样化将使得传统潮流算法不再完全适用。总结了目前含柔性直流电网的交直流网络潮流计算的相关文献,分析了两端、多端直流输电潮流求解算法以及考虑损耗的换流站建模处理方法。梳理了换流器和直流电网不同控制方式与潮流节点类型的对应关系以及对构建潮流方程的影响,并针对不同控制方式切换带来的雅可比矩阵维数变化问题,总结了交直流网络潮流统一表达和高效求解方法。结合柔性直流电网发展方向,展望了未来潮流计算相关技术领域的研究重点并提出了相关建议。     

基于灵敏度分析的孤立电网频率控制方法

利用实时仿真平台对某地区含高耗能电解铝负荷的孤立电网进行仿真研究,分析不同运行方式下系统的安稳控制策略,指出在极端情况下安稳控制策略动作后系统仍会存在不平衡功率,提出一种基于电压灵敏度分析的孤立电网频率控制方法,仿真结果验证了控制方法的有效性。     

柔性直流输电可靠性评估中参数灵敏度分析

通过对柔性直流输电系统中元件灵敏度的分析,为原始数据采集、增强性措施确定等问题提供参考和建议。根据Markov过程的基本原理和累积状态间转移频率的性质,建立柔性直流输电系统的数学模型。采用定量的分析方法,就系统的主电路拓扑结构以及重要元件进行灵敏度分析。得出的结论是,在当前情况下,采用两电平结构、提高阀臂的可靠性水平以及采取相应的增强性措施,对系统的可靠性指标的改善有比较明显的作用。     

基于全局灵敏度的互联电网阻尼提升策略

针对互联电网中潜在的弱阻尼低频振荡,提出了一种基于索波尔(Sobol')法全局灵敏度的阻尼提升策略,实现低频振荡的早期有效抑制.首先,利用随机子空间辨识(stochastic subspace identification,SSI)算法实现从系统随机响应数据中提取系统的振荡频率、阻尼比等,当系统的区间模式阻尼比小于5％时发出预警,进而利用Sobol'法辨识影响系统阻尼的关键机组,实现参调发电机的选取,并应用优化算法快速确定有功功率调整量,实现区间弱阻尼模式阻尼比的提升.最后,利用IEEE 4机2区系统的仿真结果验证了本文算法的有效性和可行性.     

UPFC对电网可靠性的灵敏度分析及优化配置

从改善发输电系统可靠性的角度出发,采用统一潮流控制器(UPFC)的功率注入模型,将UPFC纳入传统最优负荷削减模型中。利用该模型中UPFC不等式约束中控制参数的拉格朗日乘子的物理意义,推导了系统电量不足期望对UPFC容量的灵敏度表达式,提出了根据该灵敏度排序结果确定UPFC最优安装位置的方法;然后以UPFC投资费用与用户停电损失之和最小为目标,确定UPFC最优安装容量。对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统的仿真研究验证了所提出的UPFC优化配置方法的有效性。     

基于集对分析的柔性电网规划方法

文中引入集对分析理论处理电网规划中的不确定性因素,建立了基于集对分析和体现多目标的柔性电网规划模型：目标函数中采用集对分析法将电网规划的经济性和可靠性有机地结合起来,使优化方案的经济性和可靠性综合效益达到最佳;而在约束条件中允许一些线路在N－1情况下出现一定的有限量过负荷,以提高规划方案的经济性;先在相对确定条件下利用相对贴近度评判方案优劣程度,再利用相对不确定性信息对排序结果的稳定性进行定性和定量分析,给出排序稳定区域,并寻找其它可能的排序结果。算例分析表明该方法可行、有效,而且能为电网规划决策提供更多信息。     

交直流混合输电系统灵敏度分析

研究了稳态条件下交直流(AC/DC)混合输电系统中交流(AC)子系统与直流(DC)子系统之间的相互作用和相互影响.采用灵敏度分析方法,分析和讨论了DC系统控制参数对AC/DC混合系统运行特性的影响,以及在DC系统存在的条件下,AC系统控制量对AC系统其他变量的影响.系统地分析和计算了AC/DC系统的各类灵敏度矩阵,这对潮流控制、参数调整和电压估算等问题都有实际的意义.     

提升交直流混供系统供电可靠性

多年来,国内外的变电站/发电厂/HVDC换流站由于站用或厂用交直流混供系统供电可靠性问题而引发多起事故,并引起了国际电力同行的关注。由中国牵头,CIGRE国际大电网会议组织成立了WG B3.42（Reliability Analysis and Design Guidelines for LV AC＆DC Auxiliary Systems）,专门研究这一课题。国内外部分高校、研究机构和企业参与到相关内容的研究中,其中,国臣公司调研了国调、部分省调、     

含多端柔性直流输电系统的交直流电网动态特性分析

根据半桥式模块化多电平换流器(MMC)的数学模型和控制策略,搭建出基于PSCAD/EMTDC的多端柔性直流输电系统(MMC-MTDC)仿真模型.设计了适合于交直流耦合电网的MMC-MTDC多级控制系统,包括阀组级控制器、换流站级控制器和系统级控制器,并进行了交直流电网暂态稳定分析.在建立的仿真系统中模拟交流电网事故、直流线路故障、冲击负荷等多种苛刻运行条件,以校验MMC-MTDC接入交流电网后的动态响应特性.仿真结果表明:各级控制器间的相互配合使得所构建的MMC-MTDC在交流电网故障情况下具备送端转移的能力;系统在任意一端换流站故障退出后仍具备稳定运行的能力;在MMC-MTDC发生直流线路故障退出运行后,交流电网仍能保持稳定运行.     

柔性交流输电系统交直流潮流可靠性评估模型

根据串联补偿器(TCSC)、晶闸管控制移相器(TCPST)和统一潮流控制器(UPFC)的工作原理,从交流和直流潮流的视角建立了潮流计算和最优负荷削减模型,采用状态枚举法在RBTS可靠性测试系统中进行分析和验证,结果表明采用交流潮流模型能更准确评估FACTS元件对系统可靠性的影响;而直流潮流模型计算耗时较少,且当节点电压约束不是刚性约束时,所得结果与交流潮流模型结果相近.     

交直流混联电网稳定控制系统通信可靠性研究

南方电网已经形成了以“远距离、大容量、交直流互联且强直弱交”为特点的交直流混联复杂大电网,电网的安全稳定问题越来越突出,因此需要建设大规模稳定控制系统来确保电网安全稳定运行。现有的稳定控制系统通信架构简单,通信协议透明、可靠性和安全性不高,抗干扰能力弱,无法满足交直流混联电网稳定控制系统的高可靠性和高安全性要求。因此提出了通信帧再编码、通信识别码唯一性认证、循环自增计数校验等新技术,提高了稳定控制系统站间通信可靠性;提出了基于在线监测命令的自检技术,有效地检测出大规模稳定控制系统的隐性缺陷,大大提高了系统通信的整体可靠性;提出了一种DES加密算法应用于站间交互数据加密,确保了稳定控制系统的通信安全。实验验证和现场应用表明提出新技术较大提升了稳控系统的可靠性和安全性。     

湖南电网交直流受电能力分析及提升方案

湖南省一次能源缺乏,大量电力需要由省外供给,现有网架结构下的受电能力无法满足负荷增长的需求,电力缺口将逐年增大。湖北-湖南三回500 kV交流联络线输送能力受线路热稳定输送容量和湖南暂态稳定问题双重约束。甘肃-湖南±800 kV祁韶特高压直流受电能力与跨区跨省交流联络线输送极限、受端换流站近区潮流疏散等问题存在复杂的耦合关系。构建交直流协调控制系统,可以降低大容量直流对交流系统的故障冲击,同时提高湖南电网的直流受电能力。华中特高压交流环网的建设将改善湖南电网"强直弱交"的特性,提高湖南电网的电压稳定水平和故障后交流电网的承载能力,提高湖南电网的交直流整体受电能力。     

特高压直流对交直流并联电网供电可靠性影响

从可用输电能力和静态电压稳定两方面研究特高压直流输电系统不同运行状态对交直流并联电网供电可靠性的影响.以RTS-96可靠性测试系统的2个直流电源接人方案和2015年华东某地区500kV及以上交直流电网为例,分析不同结构交直流电网中特高压直流系统对电网供电可靠性的影响.研究结果表明,对于网架结构相似的交直流电网,直流输电...     

交直流混合电网仿真初始化方法

为了提高大规模交直流混合电网的初始化稳定收敛速度,采用人工神经网络拟合复杂的阻抗、谐波、控制特性,然后将其嵌套进基于改进节点法的三相基波潮流计算框架中进行迭代修正。为了提高大规模交直流混合电网的初始化效率,提出了基于多端口等值的并行初始化计算方法。分别采用含光伏电站的IEEE 33节点和330节点交直流混合电网算例进行仿真,验证了所提方法的有效性。     

交直流混合电网仿真初始化方法

为了提高大规模交直流混合电网的初始化稳定收敛速度,采用人工神经网络拟合复杂的阻抗、谐波、控制特性,然后将其嵌套进基于改进节点法的三相基波潮流计算框架中进行迭代修正。为了提高大规模交直流混合电网的初始化效率,提出了基于多端口等值的并行初始化计算方法。分别采用含光伏电站的IEEE 33节点和330节点交直流混合电网算例进行仿真,验证了所提方法的有效性。