含±800 kV云广直流的南方电网交直流系统 RTDS仿真研究

云广±800 kV特高压直流输电系统投运后（2009年单极投运,2010年双极投运）,南方电网结构将更为复杂,交直流并联运行特点愈发显著。因此,建立了南方电网2010年交直流并联电网全电磁暂态RTDS实时仿真模型,并进行仿真分析。结果表明：云广直流系统在孤岛方式下全功率运行时,南方电网系统可能会出现约0.6 Hz振荡,可以通过降低云广直流传输功率解决该问题;云广直流系统发生双极闭锁故障,将影响南方电网稳定运行,须预先研究合适的安稳策略。     

?800 kV云广特高压直流安全稳定控制策略研究

分析了云广直流输电系统在交直流并联运行及孤岛运行方式下其单极及双极闭锁对系统安全稳定的影响。对影响云广直流安全稳定控制措施的各种因素进行了详细的研究,指出了关键的影响因素。建议根据云广直流输送功率和云南交流外送功率来决定交直流并联运行方式下云广直流双极闭锁的安稳控制措施。提出了云广±800kV直流在交直流并联运行方式下和孤岛运行方式下的的安全稳定控制策略。     

云南电网东部网外送能力的研究

南方电网2001年下半年将建成两回500kV直流输电系统与交流系统并联运行,拓宽了向广东输电的通道,针对这一新的电网发展情况,结合南方电网直流输电对云南电网的影响,对云南东部网络在500kV罗平-马窝线降压220kV运行期间的外送能力进行了详细的研究,提出有针对性的运行方式安排方案,填补安全生产运行中的空白.     

云广直流带小湾和金安桥两个电厂的孤岛运行调试与分析

云南至广东±800kV直流输电工程送端楚雄换流站侧采用孤岛运行方式,可以较大幅度提高云南至广东现有交直流输电通道的送电能力。对该工程带小湾和金安桥两个电厂孤岛运行调试的分阶段计划和具体的试验项目进行了介绍,并基于实际完成的现场调试,对试验结果和孤岛系统的实际运行特性进行了分析。现场试验和分析结果验证了云广直流送端带两个电厂孤岛运行方式的可行性,从而为实际运行中采用孤岛运行方式打下了基础。     

孤岛方式下云广直流自动功率调整功能与小湾电厂AGC配合的仿真

鉴于云广直流输电容量巨大,需要对孤岛运行方式下云广直流自动功率调整功能与送端电厂自动发电控制(AGC)能否相互配合进行验证,以确保南方电网的安全稳定运行。为此,建立了2010年南方电网实时数字仿真(RTDS)模型,构造了由南方电网主网、云广直流孤岛系统和该直流实际控制保护配置组成的、能够很好地模拟云广直流孤岛运行方式的RTDS平台,对孤岛运行方式下云广直流自动功率调整功能与送端小湾电厂AGC的相互配合关系进行了仿真研究。试验结果表明,对于在孤岛运行方式下的直流日负荷功率调整,送端电厂AGC日负荷曲线起着主导作用;利用直流频率限制控制(FLC)功能与电厂AGC协调控制,在稳态和扰动情况下均能基本上保持孤岛系统的稳定运行。     

世界首条特高压直流开始以孤岛方式运行

2013年9月11日,世界首条特高压直流输电线路--±800 kV楚穗直流联网运行方式转孤岛运行方式操作全部完成,楚穗直流首次进入实际孤岛方式输电运行,有效减少直流系统故障对主网的影响,提高了南方电网的安全稳定水平,同时增加云电外送现有输电通道的送电能力70万kW,至此,云南外送通道输电能力提高至1155万kW。     

云广±800kV直流双极运行模式研究

云广±800kV直流双极投产后,南方电网交直流并联运行、强直弱交的特性更加明显,会给电网安全稳定运行带来新问题。鉴此,研究了云广直流投产后的安全稳定特性、西电东送能力、严重故障的影响及动态稳定性等,分析了联网及孤网两种正常运行方式,提出了云广直流运行方式的安排原则以及调试和运行的建议。     

南方电网将建成世界第一高压直流输电工程

国家发改委于日前召开的南方电网“十一五”电力工业发展研讨会透露，2010年，南方电网将建成世界上第一个正负800kV的高压直流输电工程，目前，世界上直流输电最高电压等级为正负600kV。会议认为，“十一五”期间，南方电网主网架要建设贵广二回直流输电工程、贵广第二个交流输电通道、云广特高压直流输电工程、云电送粤交流输电通道等“两交两直”，至2010年，使西电送广东形成“八交五直”输电大通道。     

基于实时数字仿真器的云广特高压直流系统孤岛运行仿真

云广特高压直流系统输送功率大,送端换流站远离电站而且靠近云南电网昆明负荷中心,交流系统相对较弱,特高压直流系统在失去与云南主网相连的全部500kV联络线后,系统将进入孤岛运行方式。为此,采用实时数字仿真器和特高压直流保护控制软件搭建了详细的实时闭环仿真系统模型,对云广特高压直流系统进入孤岛运行过程进行仿真分析,研究云广直流系统进入孤岛方式运行交直流系统的暂态稳定性能,并对交流系统和直流系统故障过程进行了仿真,分析系统故障后交流系统电压和频率的暂态特性以及交直流控制系统的动态性能。通过仿真验证了云广特高压直流在孤岛运行方式下,系统仍具有良好的动态性能,对实际的工程具有重要指导意义。     

特高压远距离大容量云电送粤中的稳定问题研究

云电送粤特高压直流输电嵌入交流系统运行,将使送端云南电网面临诸多挑战,其中涌现出的若干稳定问题将对送端电网的安全稳定运行产生重大的影响,亟待深入的分析和研究。介绍了送端云南电网的特点,并分析了云广特高压系统投运后,云南电网将面临交直流相互影响、直流潮流转移导致的电网稳定问题以及送端电网的高周问题。提出针对这些问题的部分研究思路和内容,包括建立全电磁暂态仿真平台开展交直流相互影响的研究;从暂态稳定、电压稳定和低频振荡3方面研究云南电网潮流转移中的系统稳定问题;针对电网高周问题,以机理分析为基础,开展云南电网高周协调控制策略的研究工作。     

云南电网与南网主网交直流系统相互影响及异步联网方案研究

随着直流输电技术的快速发展与应用,电网呈现越来越多的交直流并联运行局面,交直流系统的相互影响进一步增强。该文详细研究南方电网交直流并联电网的稳定特性,分析南方电网交流故障导致主网失稳和直流故障导致主网失稳的风险,阐述交直流系统相互影响导致复杂失稳现象的演变过程,分析云南电网与南网主网异步联网的必要性,并进一步探讨基于高压直流输电技术的异步联网方案,为电网的安全稳定运行提供技术支撑。     

浅析直流接地极电流对惠州电网的影响

为了实施国家“西电东送”的战略,实现资源能源的优化配置和促进东西部经济可持续发展,多年来,南方电网实现了与国内多省区、国外多地区的电网的联网,“西电东送的”主干网架和各省区电网结构逐年加强。电网规模的扩大,在带来巨大经济效益的同时,使得电网的运行和管理更为复杂,尤其是天广、贵广、三广、云广四条直流同时落点广东,也给电网的安全运行带来了许多新的技术问题,因此,有必要研究交直流并联输电系统中,直流系统对交流系统的影响。     

天广500 kV直流输电工程全面建成投产

2001年6月26日,南方电网顺利完成西电送广东交直流并列运行3 GW大负荷试验。天广500 kV直流输电工程投入试运行,标志着西电东送第3条大通道的全面建成投产。天广500 kV直流输电工程西起黔、桂交界的天生桥,东至广州北郊,于1998年4月16日开工,2000年12月底单极投产。工程总投资39.8亿元,线路全长980 km,工程建设中大量采用了新技术、新设备,如有源直流滤波器、直流光纤电流互感器、合成材料穿墙套管等。天广500 kV直流输电工程是我国国内第2条全面投产的直流输电工程,双极输送容量1.8 GW。该工程的投产,使南方电网成为全国第1个交直流并列运行的大电网,大大增加了运行的可靠性。     

异步联网的交直流输电网损在线优化方法及其在南方电网的实现

云南电网与南方电网主网将在2016年实现异步联网。云南电网通过多个直流输电系统与南方电网主网相连,南方电网主网内仍然是一个交直流并联的输电网络。随着送电规模的扩大,降低网损已十分必要。目前的交直流电网的降损优化方法,已无法满足异步联网后交直流混联电网的需求。为此文章根据云南电网与主网异步互联之后的网架结构,建立了异步联网下交直流混联电网的网损优化模型,考虑了交直流潮流、送电功率、断面限制等约束,采用拉格朗日乘子法得到优化模型的最优解条件。从异步互联的直流输电通道和主网内交直流并联电网的直流输电通道2个方面,分析最优解条件的物理意义,提出网损最优的等微增率条件。结合已有的潮流分析计算工具,提出适用于大区电网规模的实用计算方法。选择南方电网2016年算例分析了直流功率调整对潮流和网损的影响,并进行了网损优化计算。计算结果表明,通过调整直流输送功率,在保持送电功率不变的条件下,可以有效降低系统网损。     

±800kV云广直流系统运行方式探讨

基于对云广±800kV直流系统投运后,直流单极闭锁将成为南方电网云广通道稳定极限的控制故障方式的分析,建议直流系统采用交流分网运行方式(云南电网和南方电网只通过云广直流连接)或直流点对网的运行方式,以保障系统的稳定性和足够的送电能力。暂态稳定计算结果表明,这2种运行方式均能有效地提高南方电网的稳定极限。由于直流点对网运行方式实施较容易,故建议云广直流工程的建设必须能适应这种运行方式。     

云广±800kV直流输电投运后南方电网稳定特性研究

从输电能力、直流运行特性、动态稳定方面研究云广±800kV直流投运后内南方电网安全稳定特性。研究表明:云广±800kV直流投运后南方电网西电东送输电能力显著提高,输电能力由动态稳定控制逐步转为热稳控制;云广±800kV直流联网运行时其双极闭锁故障是威胁南方电网安全稳定运行的最大风险,该直流系统孤岛运行是化解风险的有效措施;云广±800kV直流投运后南方电网主要区域振荡模态依然存在,但其阻尼因受新投产大水电机组电力系统稳定器(PSS)影响而显著增强。     

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。     

云广直流小功率孤岛试验发现的问题及应对措施

云广直流孤岛方式运行是提高云南水电外送能力和保证南方电网安全稳定运行的重要措施。总结了云广直流带小功率孤岛试验中发现的主要问题及应对措施,诸如小湾电厂机组调速器不完全适应孤岛方式,直流闭锁后机组频率从最高频率下降至50 Hz时间较长,孤岛模式转联网模式过程小湾电厂机组有功功率波动较大等。这些问题的解决大大减小了后续大功率孤岛试验的风险。     

云广±800kV直流输电工程对云南电网的影响研究

项目由九个子课题构成：交直流混合输电仿真平台建设与系统建模、直流系统动态行为与控制策略对云南电网的影响、云广±800kV直流输电对云南电网暂态稳定影响的研究、云广±800kV直流输电对云南电网电压稳定的影响、云南交直流系统的低频振荡与抑制措施研究、云南交直流系统的次同步振荡及抑制措施研究     

南方电网智能电网与微电网的实践与思考

“南方电网具有远距离、大容量、交直流混合并联运行的特点,是国内结构最复杂,科技含量最高的电网。南方电网东西跨度2000km,500kV主网架采用交、直流混合运行,至2011年底已形成50kV“八交五直”共13条西电东送大通道,每回通道输送距离均在1000km以上,最大输电能力达到24．15GW。南方电网水电比例高,但电源远离负荷中心,且存在西部小水电接入引发系统功率波动的问题;风能、太阳能、生物喷能源等新能源所占比例较低,风能可开发储馈严重偏低。其独特的资源禀赋与历史发展沿革决定着智能电网独特的发展目标与建设方式。2014年10月22日,在2014智能电网巡回论坛上,南方电网科研院智能电网研究所所长董旭柱介绍了南方电网智能电网与微电网建设情况。”