地磁暴影响下特高压交流电网电压稳定性量化评估方法

地磁暴时，地磁感应电流（GIC）流经变压器会产生大量无功损耗，引起电网电压波动。随着我国特高压交流电网规模的扩大，地磁暴给特高压交流电网电压稳定带来的威胁越来越大。为了准确评估地磁暴对电力系统电压稳定的影响，该文建立了适用于地磁暴期间衍生无功扰动影响电压稳定的分析模型，通过对线路的等效变换，适应于多电压等级电网的多进线节点电压稳定分析。该文将地磁暴造成的无功扰动加入电压稳定分析模型得出地磁暴影响下的PV曲线解析式，并提出电压失稳指标，避免了连续潮流法预测校正过程中步长难以准确选取、计算复杂等问题，便于确定电网遭受地磁暴侵害时的电压稳定薄弱点和负荷裕度，并通过规划的华东特高压交流电网算例对该方法的有效性进行了验证。     

克服磁暴的变压器集群无功损耗优化控制方法

磁暴扰动下变压器集群无功损耗增加,带来了电力系统的电压稳定问题。为减小系统所有接地变压器因地磁感应电流(GIC)而产生的无功损耗,提出了中性点串接绕组的多变压器无功损耗控制优化方法。分析了磁暴扰动产生GIC和变压器无功损耗的机理及GIC与接地电阻的关系,构建了变压器无功损耗和接地电阻值最小的目标函数。根据国家标准中接地电阻值和系统稳定运行范围的规定,制定了接地电阻限值和系统正常运行约束条件,最后利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解。以GIC标准模型为例,利用所提模型与方法对变压器GIC无功损耗进行优化控制,结果表明所提方法能够有效减小磁暴扰动产生的变压器无功损耗。     

黑龙江500kV电网GIC水平评估

针对黑龙江省2011年末500 kV规划电网,利用平面波法和网络常数,计算了在中等强度地磁暴作用下黑龙江省500 kV各个变电站的GIC值,并进行了分析.结果表明GIC对黑龙江电网的影响是必然存在的,并且对某几个变电站的影响很大,会严重影响电网的安全稳定运行.     

甘肃电网内无功环流的计算分析

目前甘肃电网内存在两个无功环流，一个是刘家峡一炳灵电磁环网，另一个是靖远-银城-沙河电磁环网，无功环流会产生无谓的有功损耗和无功损耗。造成无功环流的原因各不相同，有的源于规划，有的是由于管理体制，有的由于运行方式，有的只是环网中各变压器的变比不匹配引起环网中存在环路电势，进而引起循环功率。那么，甘肃电网内无功环流存在的主要原因是什么？如何采取必要措施消除无功环流。笔者在对甘肃电网内两个电磁环网进行计算分析的基础上，提出了结论性的建议和措施。     

基于地电场实测数据的广东电网地磁感应电流计算

在电网规划设计中,合理规划和科学安排接入变电站馈电线路的方向及数量是防御电网地磁暴灾害的有效措施之一,准确计算电网的地磁感应电流（geomagnetic induced current,GIC）是电网规划防灾的基础。根据子午工程地电场实测数据和广东500 kV电网的网架结构,构建了计算广东电网GIC的全节点模型,完成了2014年9月12日地磁暴事件中电网GIC的理论计算。通过对比计算数据与实测数据,表明利用地电场实测数据计算电网GIC的方法比利用地磁数据计算电网GIC的方法更好,建议加强对地磁暴感应地电场的监测力度,为防御地磁暴灾害提供数据及服务。     

高压配电网无功优化集中控制系统研究

设计了无功优化控制系统的软件体系结构,建立了动态无功优化数学模型。提出的地区电网无功优化控制基于现有地调自动化系统,在母线负荷预测的基础上,利用遗传算法求解整个电网的无功优化问题,得到的优化结果为各个变电站VQC的合理限值。该方法将全局优化与VQC分散控制的优点结合起来,克服了各变电站无功、电压就地最优控制的弊端,节电效益显著。在某地区电网的应用中验证了该系统和方法的有效性,经过优化计算,在满足电压约束和控制设备投切次数限制的条件下,降低了电能损耗,有功损耗比优化前下降约3个百分点。     

高压配电网无功优化集中控制系统研究

设计了无功优化控制系统的软件体系结构,建立了动态无功优化数学模型.提出的地区电网无功优化控制基于现有地调自动化系统,在母线负荷预测的基础上,利用遗传算法求解整个电网的无功优化问题,得到的优化结果为各个变电站VQC的合理限值.该方法将全局优化与VQC分散控制的优点结合起来,克服了各变电站无功、电压就地最优控制的弊端,节电效益显著.在某地区电网的应用中验证了该系统和方法的有效性,经过优化计算,在满足电压约束和控制设备投切次数限制的条件下,降低了电能损耗,有功损耗比优化前下降约3个百分点.     

降低网损的无功补偿方案研究

减少电能在传输过程中的能量损耗是电网节能降耗的一个重要方面。电力系统中无功的分层平衡,有利于减少输电路径上无功的流动,降低电网传输损耗。阐述了在满足电网电压质量及投资经济性的基础上对上海电网分层、分区的无功平衡问题进行了研究,提出了各电压等级电网可采取的无功补偿策略。     

基于U-I曲线的单相自耦变GIC无功损耗算法

准确计算整个电网的地磁感应电流(GIC)无功扰动非常困难。针对超特高压电网广泛采用的单相自耦变压器,提出了一种基于变压器U-I曲线和铭牌参数计算变压器GIC无功损耗的方法,算法利用厂家提供的U-I曲线和铭牌参数建立ψ-i曲线解析模型,求取变压器的GIC无功扰动增量,适用于地磁暴影响评估的工程计算。算例分析结果验证了算法的有效性。     

变电站无功补偿分析与计算

随着电网负荷的日益加重,许多变电站都需要加装无功补偿装置。经济合理地配置无功补偿设备,对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义。在深入研究变压器和线路无功损耗产生机理的基础上,结合变压器和线路的实际运行情况,提出220 kV变电站无功补偿容量的实用计算方法。并利用该计算方法计算了山东电网某220 kV变电站需要的无功补偿容量。     

基于SVG动态损耗模型的变电站无功补偿设备协同经济运行策略

当前静止无功补偿器(static var generator, SVG)设备损耗参数仅标注额定功率下的稳态损耗,难以在不同运行状态下实现损耗的动态精细化管理。针对变电站无功补偿设备运行损耗过大的问题,在SVG动态运行损耗模型的基础上,提出一种考虑静止无功补偿装置(static var compensator, SVC)损耗特征的协同经济运行策略,以提升变电站无功补偿设备的运行经济性。首先,对SVG动态运行损耗模型和SVC模型进行分析。然后,提出多台SVG协同经济运行的最优投运台数判据和实时功率分摊准则。最后,提出无功功率完全补偿和考虑无功补偿价值的变电站无功补偿设备协同经济运行策略。通过搭建Simulink仿真系统,验证了所提协同经济运行策略的有效性。     

南南铝业供配电系统无功补偿的技术改造

供配电网合理的无功补偿,能够有效维持系统的电压水平,降低有功线损,减少电能的损耗。以提高南南铝业供配电网功率因数、降低电能损耗为目的,提出了切合公司实际的一种无功补偿方式,即在各分厂的10kV变压器低压侧加装无功补偿设备,实行自动补偿,并在公司挤压厂进行了试点实施,取得了较好的节电效果。     

浅谈电力系统中电压无功功率的控制

电力系统的负荷需要消耗大量的无功功率,而无功功率平衡要满足众多的结点电压,就需要分级分层就地平衡。地区电网的电压无功控制,主要是控制其管辖范围内的各级变电站,使电网的电压合格,并实现无功的就地平衡,降低网损。为此,通过分析变电站电压无功控制的主要设备：有载调压变压器、并联电容器以及并联电抗器,说明变电站电压无功控制的原则、要求、实现方式。     

变电站电压无功综合控制(VQC)装置的应用

电力系统的负荷需要消耗大量的无功功率,而无功功率平衡要满足众多的接点电压,这就需要分级分层就地平衡。地区电网的电压无功控制．主要是控制其管辖范围内的各级变电站,使电网的电压合格,并实现无功就地平衡．降低网损,节约能源。这样,就要大力推动电压无功综合控制装置（VQC）在变电站的广泛应用,为此．对电压无功综合控制装置的实现方式、控制原理、控制方式以及控制策略进行了阐述,并提供了在变电站实际应用的工程方案。     

一种基于潮流追踪的电力系统无功补偿方法

提出了一种旨在改善电力系统无功传输和降低有功网损的无功补偿点选择和补偿容量确定方法。该方法通过无功潮流追踪,获得负荷无功功率的传输路径,结合无功流动与支路有功网损的关系,定义了节点的网损分摊系数,进而根据系数的大小选择无功补偿点;推导了网损分摊系数对负荷无功功率的近似表达式,结合网损优化的近似模型,推导出了各补偿点最优补偿容量的计算公式;通过39节点测试系统,验证了该方法的有效性。所提出的网损分摊系数的物理概念清晰,计算便捷,据此进行的无功补偿对改善无功分布和降低网损均有较好的效果。     

解决超调问题的220kV变电站无功配置方法

针对220 kV变电站单组补偿容量配置偏大、感性与动态无功补偿缺乏引起的电压调控困难问题,提出了220 kV变电站离散与连续相结合的综合无功补偿方案,由一组直接式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)和采用开关柔性控制技术的并联电容器组组成补偿系统。首先构建了变电站无功补偿调压估算模型和指标——无功超调率,该指标揭示了当前变电站无功补偿配置组数有限和单组容量不宜过大之间的矛盾,使得220 kV变电站采用所提的新型补偿方案成为了解决受端系统的稳态电压控制的精度和暂态电压稳定的超调问题的根本出路。算例表明紧急状态下所提方案能给电网提供有效的动态电压支撑。     

自动电压控制下的地区电网电压无功运行状态评估指标体系

为从电压无功协调控制角度评估地区电网的电压无功运行状态,并量化造成运行状态不佳的原因,针对采用自动电压控制的地区电网,提出了一套电压无功运行状态评估指标体系。该指标体系以电网实际量测值为基础数据,基于地区电网的电压无功考核标准和控制策略,构建出三类评估指标:区域电源母线电压合格程度及其不合格原因评估指标、区域关口无功合格程度及其不合格原因评估指标、区域负荷无功平衡程度及其不平衡原因评估指标。通过对广东汕头地区电网的电压无功运行状态进行评估,验证了所提指标的正确性和有效性。所得结果可为地区电网运行参数设置、控制策略优化和无功补偿设备配置提供建议。     

考虑线路潮流波动对母线电压影响的特高压交流电网电压控制策略

为了提升特高压交流电网母线电压的控制效果,根据特高压电网建设现状,分析了线路潮流波动对母线电压的影响,提出了以削弱电网潮流波动对特高压母线电压影响程度为最终目的,以电压控制实际值与目标值之差最小和系统动态无功储备增量最大为目标函数的控制策略。针对线路无功潮流对母线电压的影响,在目标函数中引入变电站间的无功电压灵敏度系数以降低变电站间无功功率流动量。实际电网仿真结果表明:所提控制策略能有效改善电压的调节效果,降低动态无功补偿的投入容量。     

配电网4种无功补偿方式的比较

电力系统中的电压与无功功率的状况密切相关,电力系统中无功功率的变化,会使各节点电压发生变化,并引起电力线路和变压器的损耗发生变化。当前电力系统装机容量的日益递增,电网建设尤其是配电网络的建设显得明显滞后,致使35kV及以下配电网的损耗问题日益突出。合理的选择无功补偿方式和补偿装置,能有效改善系统的电压质量,提高发、变电设备的利用率,降低网损。经济效益和社会效益极其可观。     

基于粒子群算法的变电站电压无功综合控制

变电站电压无功综合控制的作用是在负荷和电压波动情况下向用户提供合格的电能,降低网损。近年来已开发出许多电压无功综合控制优化算法。根据负荷预测,全局规划,寻求最优控制策略,是较先进的一种方法。文章阐述在负荷预测精度不断提高的基础上,如何建立变电站电压无功控制的求解模型,利用改进的粒子群算法求取变电站电压无功最优控制策略。对实例的计算结果表明,利用该算法得出的控制策略与传统方法相比控制效果更优,且能提高系统的安全性和经济性。