采用分布系数和相角匹配分析的电磁环网潮流监控形式

针对切机措施下电磁环网的潮流控制形式和主要监控支路的识别问题,提出了一种采用分布系数和相角匹配分析的电磁环网潮流监控形式。该监控形式以常规分布系数法为基础,通过发电转移因子来消除被切机组出力对电磁环网潮流监控的影响;根据直流潮流的观点,利用高电压等级线路和低电压等级线路的电压相角匹配程度来识别主要监控线路。对南方某省500 k V/220 k V电磁环网的实例分析结果表明:所提方法能确保电磁环网高电压等级线路断开,并采取安全措施切除机组后,低电压等级线路不过载,从而在确保系统安全的前提下充分发挥电磁环网的输送能力。同时,所提方法不需要大量计算,仅依靠相角匹配分析就能准确识别出电磁环网的主要监控线路,有效减轻了调度监控的工作量,具有较高的安全预警性能。     

基于节点阻抗矩阵的潮流断面实时监控方法研究及应用

基于分布系数法的电磁环网潮流控制方法已在南方电网全面推广,但该方法未充分考虑发电机出力、负荷、网架结构和线路参数变化时对分布系数的影响。利用节点阻抗矩阵作为数学模型,推导出分布系数与电力系统网架结构和线路参数有关,而不受发电机出力或负荷变化影响,并以某个500kV/220kV电磁环网进行了实例验证。利用分布系数的特性,提出了基于新电网运行控制系统(OCS)进行广西电网潮流断面实时监控的方法。最后选取广西电网的一个潮流断面进行分析,结果表明该潮流断面实时监控方法能够自动适应网架结构和参数变化,可在确保电网安全稳定的情况下增加潮流断面的输送能力。     

打开高低压电磁环网运行研究

高低压电磁环网对电网运行的最大危害在于,当环网中高压线路发生故障掉闸,大量的潮流将转移至低压网络,导致线路过负荷、系统电压降低,甚至发生电压崩溃和发电机功角失稳。随着网架结构的加强,应逐渐解开电网中运行的高低压电磁环网。结合一个典型的电磁环网,从电网潮流分布、电压水平、暂态稳定水平、断面输送能力、供电可靠性及供电能力等方面分析其解环可行性,研究其解环方案,并对解环后系统存在的若干问题进行探讨,提出解决对策。     

电网500/220 kV电磁环网运行研究

由于楚雄500 kV电网处于滇西北重要送电通道断面,潮流穿越较重。部分220 kV线路老旧,输送能力较弱。故障情况下500 kV电网大量潮流转移或220 kV电网接入的大规模新能源出力较大时,会造成楚雄500/220 kV电磁环网运行方式难以安排,存在电力安全事故风险。本文以"十三五"期间楚雄电网500/220 kV电磁环网为研究对象,通过相关电气计算分析了目标网架下的短路电流水平、电磁环网运行下潮流分布特点、薄弱环节及运行风险,提出了500/220 kV电磁环网的解环运行方案。     

甘肃330 kV、220 kV电网电磁环网解环研究

甘肃省网目前存在电磁环网问题,不利于电网安全稳定经济运行,通过对白银电网环网解环的研究,提出了电磁环网解环的条件及电磁环网解环方案。运行结果表明,电磁环网解环运行后,简化了网络接线,优化了电网潮流,使各电网都不同程度的降低了网络损耗,各电网都满足线路“N-1”校验的要求,提高了电网稳定性;同时优化了电网无功潮流流向,各电网无功潮流更趋于合理,经过校验计算各电网无功配置都满足要求。     

宁夏电网电磁环网解环时序分析

随着宁夏750 kV电网的快速发展,形成大量750/330/220 kV电磁环网交叉供电,造成电网主网架结构不清晰、重要输电通道输送能力受阻、实际运行问题增多。为解决潮流控制复杂、短路电流超标、网损增加、继电保护和安全自动化装置复杂等问题,结合宁夏750 kV电网规划,开展宁夏电网750/330/220 kV电磁环网解环策略研究,提出电磁环网解环的时机、原则和解环方案。结果表明:电磁环网解环方案使宁夏电网安全稳定经济运行能力得到提高,为宁夏电网的规划和发展提供了参考依据。     

超高压电磁环网的特点与案例分析

针对仍普遍存在的超、特高压电磁环网,结合省级电网的实例总结了电磁环网的不同发展形态和结构,认为电磁环网的主要风险在于潮流转移和控制,并提出了衡量电磁环网强弱和风险的耦合度指标。在网络结构优化和加强方面,认为强耦合的弱电磁环应优先加强上级电网,弱耦合的强电磁环应优先考虑短路控制和简化结构,多级电磁环应尽快解耦等,分析了电磁环网的典型分片方案。鉴于超、特高压电磁环网将长期存在,阐述了电磁环网单一和连锁跳闸后实用化的潮流转移控制方法,特别是针对大功率、强耦合型电磁环网提出了一种严重故障后快速切除联络元件的非常规稳定控制措施,以实现解耦控制、均衡潮流,有效提升过渡期电网的稳定水平和输电能力。在实际电网中的多个应用实例表明其效果良好。     

一种针对高压环型网络的参数估计策略

在电力系统实际运行过程中,环型网络内部多条线路间潮流存在相互影响,导致状态估计结果残差在环网内部多处涌现,造成环型网络实际潮流与理论计算潮流偏差大。这一难题一直困扰着人们,特别是在电磁环网中表现更为明显。文章针对该题,分析了线路参数与有功、无功灵敏度关系,建立了高压交流线路有功潮流与电阻、无功潮流与电抗近似解耦模型。在此基础上提出了考虑环网特性的参数估计问题模型及求解算法。实现了环网参数问题的精确定位,解决了实际运行过程中环网状态估计偏差大的问题。最后,通过某省级电网实际系统算例证明了本文方法有效性。     

电网移相器RTDS建模及应用场景分析

电网移相器可以有效均衡电网潮流分布,提升供电能力。为掌握移相器参与电网潮流调节的暂态特性,文中首先分析了移相器的结构特点以及调节电网潮流的原理;然后,基于实时数字仿真平台建立了双芯对称型移相器的详细电磁暂态模型,分析了串、并联变压器在潮流控制中的具体作用,并分别在不同运行方式下研究了电网潮流分布情况以及移相器的暂态控制特性,结果表明,文中所建移相器模型可有效控制电网的潮流分布;最后,总结了移相器在电网中的典型应用场景,以实际电网为例,分析了移相器通过均衡线路潮流分布提升电网供电能力和清洁能源消纳能力的可行性,为潮流控制技术在我国电网中大规模推广应用提供借鉴。     

典型配电网合环潮流分析及控制对策

在电网调度运行中,控制电磁环网的合环潮流是调度人员的一项重要任务。以叠加原理及戴维南等值原理为基础,分析影响配电网合环均衡潮流的主要因素。对青岛市区一典型配电网合环潮流进行分析计算,提出控制合环均衡潮流的对策,对于调度人员控制配电网合环潮流具有指导意义。     

通道型电磁环网解环量化评估方法分析

在大型的通道型电磁环网中线路传输的功率一般较大,高电压等级线路跳闸将引起大规模潮流向低电压等级线路转移,系统存在引发连锁故障的风险。文中分析总结出通道型电磁环网的主要特点,从网架结构、送受端系统规模等因素出发,构建了以静态稳定裕度、热稳裕度、潮流转移比、安控措施量为核心的通道型电磁环网解环判据指标体系。在此基础上,采用变异系数法计算各指标权重,得出一种判断电磁环网是否解环的综合指标。通过对青海电网通道型电磁环网解环必要性的分析,验证了所提通道型电磁环网解环判据的合理性和有效性。     

基于EMS的地区电网合环风险评估系统

传统的基于电力系统离线分析软件进行电网合环风险分析,由于无法保证电网模型及电网运行方式的实时性,采用近似计算,缺乏及时有效正确的分析手段。文中提出一种基于能量管理(EMS)系统的地区电网合环风险评估分析软件系统,在调度控制中心实现实时的电网合环风险评估。该系统从EMS系统读取实时电网模型、运行方式,综合利用全网模型量测信息,实现电网热稳定、静态安全及遮断容量校核,减小了电网实际合环操作前分析的工作量,该评估系统已经在深圳电网主站系统中得以应用,具有良好的实用性。     

统一潮流控制器在风电机组并网运行中的应用

大规模风电并网改变了原来电网的潮流分布、线路传输功率以及电网故障时的暂态特性。将统一潮流控制器(UPFC)应用于异步风电机组并网的环形输电网络模型中,研究UPFC改善风电并网的性能。通过设计UPFC并联侧的双闭环反馈控制,设置风电输出线路三相短路故障来研究UPFC提高风电场低电压穿越能力。再建立UPFC串联侧有功与无功的独立控制系统,向输电线路输出补偿电压,研究其优化风电并网系统的潮流分布能力。在Matlab/Simulink软件中建立模型,仿真结果表明基于UPFC强大的无功补偿能力与潮流控制能力,UPFC能够显著提高风电并网的低电压穿越能力和优化潮流分布。     

基于储能稳压的交直流混合电能路由器协调控制策略

将交/直/交级联变换器、直流变换器、储能及其变换器通过公共直流母线组合,构成含两个交流端口、三个直流端口的电能路由器拓扑结构。分析典型运行模式并提出储能稳压的交直流混合电能路由器虚拟同步机协调控制策略:在交流单/双端并网模式下,通过储能稳定直流电压,两端交/直、直/交变换器通过虚拟同步机功率外环控制功率流向及大小;在交流双端离网模式下,通过储能稳定直流电压的同时,配合分布式电源为交直流负荷供电。所提策略无需模式切换,降低了控制复杂性,可实现电能路由器各模式下直流电压稳定、就地消纳分布式发电,保证交直流负荷持续稳定供电,还可实现双端并网时电网馈线间的柔性互联、电网故障时潮流转供以及双端离网下的自稳定运行,有效提高了低压配电网的供电可靠性。最后,通过仿真和实验验证了所提协调控制策略的正确性和有效性。     

江西东部电网与主网电磁环网解环运行分析

随着江西电网不断扩大,接入500 kV电源点不断增多,500 kV鄂赣第三回联络线建成投产网间受电大幅提高,江西电网500 kV系统输送潮流增大,系统短路容量也逐步提高,高低压电磁环网的问题日益突出。本文根据江西电网解环方案,结合实际情况对江西东部电网与江西主网解环运行进行分析。     

电磁环网开环运行研究

电磁环网运行的危害是高压线路发生故障跳闸可能导致线路过负荷、系统电压降低,甚至发生电压崩溃和发电机功角失稳。随着电网结构的加强,应逐步打开电网中运行的高低压电磁环网。基于河南电网近几年实施的电磁环网开环工作,分析了电磁环网形成的原因、主要危害,提出了开环的技术原则和保证开环后电网安全性的管理措施。     

基于熵权理论的特高压电网落点规划

从评价特高压电网运行特性出发,提出反映电网运行安全性、可靠性和经济性的潮流分布、母线电压水平、短路容量、多馈入有效短路比、短路电流水平、过载安全裕度、工程投资、网络损耗等指标体系,并由此构成评估特高压电网落点备选方案特征的基本指标集;在此基础上,结合熵权理论和专家经验确定综合权重,对基本指标进行修正,并以备选方案指标与理想最优方案指标的贴近度作为特高压落点规划问题的目标函数,完成备选方案的综合评估和最优方案的确定,实现对落点规划问题的高效求解。最后以山东电网特高压直流落点规划为例,验证了所提规划方法的有效性。     

地区电网的合环潮流分析与控制

在地区电网调度运行中,控制合环潮流是调度人员的一项重要任务.文章对地区电网的合环潮流进行了分析推导,建立了合环潮流与电压幅值、相角和等值阻抗之间的关系,并结合地区电网的特点提出了根据设备限额求解功角闭锁量的方法.现场试验证明,该方法正确有效,对调度运行人员降低合环潮流也具有很强的指导意义.