UPFC在江苏电网中的应用与控制效果

晋北—南京和锡盟—泰州特高压直流工程落点苏北电网后,将会对江苏电网潮流分布带来不小的影响,因此,有必要对这2个直流投产后周边500 kV电网进行潮流优化控制研究。首先在PSS/E仿真程序中建立统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的机电暂态仿真模型;然后针对江苏电网2020年规划运行方式下,晋北—南京直流和锡盟—泰州直流相关断面线路N-1和N-2典型故障,研究断面线路潮流转移与过载情况;最后在江都—大港和泰州—凤城500 kV线路上安装UPFC,对存在线路潮流过载的故障,通过UPFC控制断面线路潮流转移,并计算所需的UPFC容量。     

基于PSASP的UPFC自定义模型在西南电网的应用仿真

采用功率注入法和电流注入法,在PSASP下实现UPFC自定义潮流模型与暂稳模型搭建。给出了川渝断面UPFC安装容量与改变潮流分布的关系,计算了川渝断面动态特性。计算结果表明,UPFC对于改善川渝断面潮流分布有一定作用,但是安装在功率输送通道上的UPFC,单位容量改变所安装通道的潮流不到0.5单位,杠杆作用小。通过串并联侧控制,UPFC对改善功率、电压振荡效果较明显。     

UPFC在省级电网应用的选址定容方法

统一潮流控制器UPFC(unified power flow controller)可解决输电断面潮流分布不均问题,是提高输电断面能力和改善电网运行稳定性的有效手段.首先阐述了UPFC提高断面输电能力的原理,提出了一种"精准选址-优化容量"的优化配置方法和流程;其次,以西北某实际电网为例,分析了其在输/供电方面存在的问...     

UPFC在提高地区电网风电送出能力中的应用

近年来中国风电的迅猛发展对地区电网的送出能力提出了更高的要求,亟需采取合理措施提高地区电网的风电送出能力,以缓解弃风问题、促进可持续发展。统一潮流控制器具有强大的潮流控制功能,有助于解决上述问题。文中分析了统一潮流控制器应用于提高地区电网风电送出能力时的基本控制模式,结合限制风电送出的主要因素,给出了统一潮流控制器的适用场景及选址定容的原则和方法,并进一步提出了统一潮流控制器的控制策略。最后结合云南楚雄地区电网算例,通过潮流计算和暂态仿真,验证了前述方法和策略的有效性。计算结果表明,通过加装统一潮流控制器,可以大幅提高楚雄地区的风电送出能力。     

UPFC对电网潮流及电压支撑能力的研究

苏州南部电网的电力受季节变化潮流分布影响较大,在部分方式下断面存在"卡脖子"的现象,拟通过加装500kV统一潮流控制器(UPFC)来解决该问题。介绍了UPFC的应用现状,对UPFC在苏州南部500 kV电网的需求进行了分析、计算,论证了UPFC装置在潮流控制以及电压支撑方面所起的作用,结果表明,加装UPFC后,有效解决了该电网线路的输电瓶颈及直流双极闭锁后大面积的限负荷问题。     

UPFC与IPFC提升系统输电能力比较研究

随着电力系统负荷及网架的日益发展,由系统潮流分布不均而引起的输电阻塞问题越来越严重,极大地制约了电力系统的输电能力与效率。利用FACTS设备提升电力系统输电能力相较于传统方案具有占地面积小、可控性高等多方面的优势。UPFC与IPFC作为先进的第三代FACTS装置,在潮流调控方面均有着突出的应用优势。因此有必要对两者在提升系统输电能力方面进行技术经济比较研究,用以指导实际工程的解决方案选择。首先基于附加功率注入法分别对UPFC及IPFC进行稳态建模,推导了其数学表达式。之后以江苏南通西北片电网为例,将所建模型应用于实际电力系统,计算结果显示两者均能大幅提升系统输电能力以及安全可靠性。最后在多种工况下对这两种解决方案进行了技术经济比较分析,结果表明IPFC相较于UPFC而言在潮流调控方面的作用更为全面与突出。     

改造电网以提高省网向东莞电网的供电能力

分析了省网向东莞电网供电的“瓶颈”所在,结合东莞电网未年几年的发展情况,提出了在东莞５００ｋＶ站投产前,对现有的电网进行适当的改造,以满足东莞负荷需要的临时措施。分析表明,该方案在技术上可行,经济上节约,运行上灵活,并能兼顾将来的发展。     

UPFC暂态数学模型及其应用

针对ＵＰＦＣ拓扑结构变化复杂的特点,通过引入开关函数的概念,建立了可反映ＵＰＦＣ内部特性的统一的暂态过程的数学模型,与开关管动作时序,控制参数相结合可描述了ＵＰＦＣ及其控制系统的动态过程,将其应用于ＩＥＥＥ Ｆｉｒｓｔ ＢｅｎｃｈｍａｒｋＭｏｄｅｌ,对ＵＰＦＣ的暂态数学模型及其阻尼次同步谐振的控制策略进行了时域仿真计算,结果表明了暂态数学模型和控制策略的正确性。     

含PQV节点的潮流计算在UPFC中的应用

首先对统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）在电力系统中的控制方式进行了研究，进而提出了一种计及ＵＰＣ的含ＰＱＶ节点的潮流计算方法。该方法能方便地计算了出ＵＰＦＣ的控制参数，ＩＥＥＥ１４节点系统及ＩＥＥＥ３０节点系统的仿真结果验证了其有效性。     

考虑UPFC实时控制策略的电网功率调节能力研究

提出一种考虑统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)系统级和换流器级控制策略的线路功率调节能力计算方法,实现了电网正常运行和N-1情况下UPFC对线路潮流有效控制范围的计算。介绍了UPFC工程的控制策略,在考虑并联侧定电压控制和定无功控制特性的基础上实现潮流分析,并以南京西环网UPFC为例,基于江苏电网的实时运行数据对UPFC的实际潮流控制范围进行计算,为电网调度运行提供参考。     

线间潮流控制器在江苏电网的应用研究

线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)作为一种潮流调节能力强大的柔性交流输电(flexible alternating-current transmission system,FACTS)控制装置,能够动态控制电力系统的有功、无功、电压、阻抗和功角,对有着任意相角关系、属于不同系统的线路进行潮流控制,提高系统运行稳定水平。"十四五"期间,由于苏北大规模风电、光伏等新能源接入电网,江苏电网整体呈现"北电南送"趋势。当冬季新能源出力较大时,过江输电通道由于潮流分布不均,部分500 k V线路无法满足N-1、N-2校核。为此本文研究了IPFC在江苏电网的应用场景,提出了将IPFC安装于两条过江通道,协调两条通道潮流,提升过江断面潮流输送能力。随后通过在不同系统运行工况下,对IPFC设备的综合调节能力及容量进行充分评估,优化了IPFC设备的容量及系统级控制策略。     

双回 UPFC 在安徽电网应用的可靠性分析

统一潮流控制器可以优化电网潮流分布,提高系统输电能力。实际应用时,UPFC接入后系统的可靠性水平变化是UPFC接入方案需要考虑的重要因素。针对安徽电网随着网架规模的不断扩大而出现的潮流分布不平衡问题,提出双回UPFC结构在安徽电网的应用方案,并论证其必要性;然后,建立双回UPFC元件的可靠性模型,基于蒙特卡洛模拟和最优负荷削减,编写含双回UPFC的电力系统进行可靠性评估算法;最后,基于电网实际数据,分析UPFC接入后对系统可靠性的影响,并验证UPFC应用方案对电网可靠性的改善能力。     

城市电网最大供电能力评价算法

提出了一种求解城市电网最大供电能力指标的模型,该模型是一种基于直流潮流的线性规划模型,以网络所能供应的最大负荷为目标函数,以网络的功率平衡、各支路(线路、变压器)的额定容量、电源点和负荷点的功率约束为基本约束条件。以我国某地区城市的实际网络为算例来验证该模型的有效性,并采用传统潮流计算方法验证了该模型的准确性。     

UPFC抑制电网强迫振荡研究

为了抑制电网系统强迫振荡,首先通过整定合理统一潮流控制器(UPFC)主控制器参数,利用UPFC自身的动态控制作用提高系统阻尼水平;然后在其主控制器中加入辅助控制器,通过跟踪强迫振荡功率波动量并输出反相功率波对其进行抵消,从而进一步提高系统阻尼,增强UPFC对系统强迫振荡的抑制能力。在PSASP仿真平台中搭建模型,验证了所提UPFC主控制器及辅助控制器能有效抑制系统区域间联络线上的强迫振荡,从而尽可能减小强迫振荡对系统造成的损害。     

柔性交流输电技术在江苏电网中的应用

介绍了柔性交流输电技术（flexible AC transmission system,FACTS）的发展及应用现状,并针对江苏电网在规划发展中存在的问题,以过江中通道、南京西环网、苏州南部电网为例,通过系统仿真分析研究了在江苏电网中应用FACTS技术提高电网输电能力及稳定性的可行性。经研究发现：通过应用FACTS技术,能够有效控制电网潮流,提高现有电网的输电能力,从而避免了投资巨大、实施难度极大的过江通道及城市电缆输电通道的建设,并能够解决特高压直流双极闭锁等严重故障时电网可能出现的电压稳定问题。可见,在江苏电网应用FACTS技术可以显著提高电网的效率及安全性,能够取得良好的经济效益和社会效益。     

基于PSASP的电网潮流与稳定性分析的应用

PSASP软件包的应用 ,实现了电力系统的各种运算分析。本文阐述了PSASP的电网潮流与稳定性分析的基本内容和使用方法 ,并详细说明如何运用PSASP进行电网潮流计算 ,从而实现电力系统稳定性分析。     

柔性交流输电技术在智能电网中的应用

智能电网对输变电系统提出了灵活调节、高效输送、稳定可靠的要求。柔性交流输电技术为智能电网提供了解决方案。文中对各种类型的FACTS设备进行了简要的介绍,对可能在智能电网中应用的四种综合型FACTS设备进行了重点阐述,介绍了其基本结构和工作原理,分析了各种设备的优点及不足。总体上讲,FACTS技术为交流输电网提供快速、连续和精确的控制手段以及优化潮流的能力,同时能够保证系统稳定性。从我国电网智能电网的发展而言,采用经济有效的、相应的FACTS技术,充分发挥智能电网的潜力已成为必然趋势。     

提升城市中心区电网供电能力技术探讨

土地资源的稀缺和环保压力的增加,导致城市中心区电网建设困难,供电能力无法满足地方社会经济发展的用电需求。针对制约中心区电网供电能力的因素,侧重从提升电厂供应、增加变电容量、改善供电网络三个环节,探讨提升城市中心区电网供电能力的具体措施和解决方案,为城市电网规划建设提供有益参考。     

蒙西电网供电能力的分析研究

通过对处于蒙西主干电网不同位置负荷区域的划分,分析了各供电区域中主干电网的供电能力。通过分析主干电网数次事故对不同负荷区域供电的影响,运用网络规划的方法,对蒙西电网现阶段主干电网的供电能力和可靠性进行了评估,得出蒙西电网部分地萄供电能力接近要限的结论,据此提出提高电网供电可靠性的几点建议。     

基于PSASP用户自定义的UPFC潮流控制模型

为建立与电力系统分析综合程序（PSASP）相适应的统一潮流控制器（UPFC）潮流控制模型,提出一种解耦控制方法。串联侧分别采用串联注入电压的q轴和d轴分量控制线路传输的有功功率和无功功率,并联侧基于瞬时功率理论,采用并联侧电流的q轴分量控制UPFC并联接入点母线电压,通过改变UPFC与网络接口节点的注入电流实现UPFC的潮流控制目标。在国内某500kV电网上进行了潮流控制计算,计算结果表明,所建立的模型正确、可行,完全可用于含UPFC的实际电网的工程研究和分析。