并网小电源故障解列的探讨

接有并网小电源的主系统在主供电源消失时,并网小电源一定要迅速可靠地解列。但由于系统特殊的运行状态或小电源自身的一些不可预知因素,导致它不能够及时自行解列,影响电网的安全稳定运行。因此,全面考虑各种可能发生的情况,石嘴山供电局在接有并网小电源的主网终端变电站装设了故障解列装置,并详细介绍了该装置的保护性能。     

并网小电源故障解列的探讨

接有并网小电源的主系统在主供电源消失时,并网小电源一定要迅速可靠地解列.但由于系统特殊的运行状态或小电源自身的一些不可预知因素,导致它不能够及时自行解列,影响电网的安全稳定运行.因此,全面考虑各种可能发生的情况,石嘴山供电局在接有并网小电源的主网终端变电站装设了故障解列装置,并详细介绍了该装置的保护性能.     

电网解列的研究现状

解列是电力系统维持电网稳定,防止系统崩溃的重要措施。从被动解列和主动解列的研究两方面阐述了现在解列的研究现状,总结了文献中的主要成果,指出了存在的问题,并提出了有关电网解列进一步研究的趋势和方向。     

零序解列装置拒动的原因分析与防范

阐述了零序解列装置的功能和原理,介绍了某公司零序解列装置拒动事件,通过调查分析发现引起零序解列装置拒动的原因为外接3U0的极性设置不当或大、小电流接地系统程序版本选择不当,最后提出了针对性的防范措施。     

新能源并网谐振过电压分析

基于新能源发电技术的快速发展,新能源发电所占比例呈逐年增大的趋势。新能源通过逆变装置接入后会给电力系统注入谐波,当其大规模并网后谐波含量丰富,可能会有谐振过电压的潜在风险。首先,针对光伏并网系统建立谐波数学模型,对单个新能源场站接入系统进行谐波分析,分析逆变器参数、线路参数及电网等效阻抗对谐振后系统电压产生的影响;然后,对多个新能源接入系统进行谐波分析,探究新能源不同规模接入时系统谐振变化规律及对系统电压造成的影响。     

新能源场站并网联络线纵联零序方向保护的整定研究

提出了新能源并网联络线零序方向纵联保护的整定方法。考虑了新能源场站的各种主变联结组别,包括YNd、YNdd、YNynd接线方式,推导了并网联络线区内与区外接地故障时线路两侧零序测量阻抗表达式。结果表明：并网联络线区内接地故障时,主变采用YNd、YNdd联结组别的新能源场站侧零序测量阻抗与联结组别有关,而主变采用YNynd联结组别的新能源场站侧零序测量阻抗与联结组别和系统运行方式有关。据此给出了新能源并网联络线零序正方向元件和反方向元件最大灵敏角和动作区的整定方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,各种故障情况下的零序阻抗角与分析结论一致,零序方向纵联保护能够正确可靠动作。     

大规模风电并网与电网振荡解列的交互影响

针对风电并网与电网振荡解列日益凸显的交互影响,首先,基于PSD- BPA仿真软件建立"风火打捆"等值单机无穷大系统,从风电接入比例及风电场是否加装无功补偿两个方面对系统失步振荡特性进行仿真分析。结合实际电网,加以仿真验证。其次,改变电网运行方式或者故障点位置,通过对比相应的风电脱网量,仿真分析振荡解列对风电可靠并网的反作用。结果表明,风电并网比例越大、风电场具备无功补偿时有利于抑制电网失步振荡,提高电网稳定性;电网不同运行方式及故障地点可能改变电网的振荡模式,使振荡中心发生迁移,影响风电的可靠并网。最后,针对二者间的交互影响,提出合理的优化建议。     

一种考虑风电场并网的大电网快速主动解列策略

针对高风电渗透率电力系统的快速主动解列问题,提出了一种两阶段高风电渗透率下大电网全时段快速主动解列策略。在第一阶段,通过修正系统的收缩导纳矩阵将风功率进行等值,离线计算出电机耦合程度的分类结果并对其功角拉普拉斯矩阵进行在线修正,进而在线获得当前的同调分群结果;在第二阶段,以图论为基础,通过约束谱聚类算法将解列断面搜索问题转换为广义特征值求解问题,并运用改进k-means算法快速求取实时的最优解列断面。最后通过IEEE 118节点系统仿真,验证了所提策略的正确性、有效性和快速性。     

基于图论理论的电力系统解列策略生成方法

解列电力系统是消除电力系统异步运行最有效的方法之一。利用图论理论将电力系统描述成一个无向点权图,结合电力系统解列问题的特点,给出一种解列策略求解方法。该方法将全系统范围寻解转换成在局部系统中求解,缩小了求解空间。数值仿真表明该方法是有效的。     

新能源大规模并网环境下变电站防孤岛技术研究

针对新能源规模化并网给变电站带来的孤岛运行风险,研究基于电网拓扑和纵向通信的全站孤岛识别技术及相关切机策略。针对现有变电站新能源联切回路错综复杂的现状,基于电网拓扑模型,设计以联切矩阵为主的回路优化策略,建立联切间隔与新能源间隔之间的映射关系,大幅降低新能源间隔扩建时电网在运设备配合传动频率及后期运维难度。针对区域孤岛问题,提出基于多站信息融合的孤岛广域判别技术。采集并分析开关量、功率突变等关键信息,结合就地电气量变化得出可靠判别结果,避免新能源出力与孤岛负荷大体平衡时因无法快速识别孤岛带来的备自投及重合闸误动风险。研究表明,以联切矩阵为主的回路优化策略能大幅降低现场新能源联切回路数量,基于多站信息融合的孤岛广域判别技术可解决新能源出力与孤岛负荷大体平衡时孤岛识别问题。结合电网侧过/欠压及过/欠频等判据,形成完备的电网侧变电站反孤岛解决方案。     

柔直电网站内单相接地故障分析及过电压抑制

柔直电网换流站内单相接地故障的电磁暂态过程复杂且易产生过电压,严重影响系统的安全稳定运行。文中将换流站内单相接地故障分成交流故障区和直流故障区,首先采用复合序网络定量分析交流侧过电压机理及零序电压特征。然后,基于换流器控制器方程推导得到故障序分量从交流侧向直流侧传播的规律,得出零序电压是导致直流侧和其他换流站过电压的主要因素。此外,为了抑制直流侧过电压,提出一种零序过电压控制方法,并给出控制器参数的选择方案。最后,基于PSCAD搭建柔直电网仿真模型,仿真结果验证了故障机理推演的正确性及过电压抑制策略的有效性,提升了站内单相接地故障后的安全稳定运行能力。     

多直流协调的新能源送端地区暂态过电压抑制策略

针对直流闭锁故障导致的高比例新能源多直流送端系统暂态过电压问题,文中首先分析多直流间的交互影响机理,引入多馈出电压交互作用因子,揭示了直流闭锁导致其他健全直流近区域交流系统暂态过电压的根本原因。其次基于直流闭锁故障下调相机不同时间尺度的无功特性与整流侧换流母线电压的定量关系,在改进直流系统整流侧控制的前提下,于整流侧母线处投入调相机并以调相机暂态无功特性对其容量进行配置,降低了调相机所需投入容量。然后整合了调相机与整流器的无功调节能力,据此提出多直流、多无功设备协调配合的暂态过电压抑制策略。最后在PSCAD仿真平台中搭建两直流送端系统模型,验证了所提协调策略对暂态过电压的抑制效果以及调相机容量的配置效果。     

电动车锂电池能量回馈并网双向AC/DC变换器

针对传统电动车锂电池化成系统能量只能单向流动所造成的能量浪费问题,设计了一种新型能量回馈并网系统。分析了新型能量回馈并网系统的结构及工作原理,通过软件锁相环和直流电压外环与并网电流内环组成的双闭环调节器,实现了对电网的能量回馈控制。仿真和实验结果验证了该主电路拓扑及其控制策略的有效性和可行性。     

计及新能源随机特性的电网深度调峰多目标策略

在规模化新能源并网消纳趋势下,电网新能源的出力随机特性和系统调峰裕度亟需兼顾研究。首先根据非参数估计理论对新能源出力的随机特性进行处理。其次基于火电调峰机组的深度调峰过程对机组的运行费用进行分析建模。接着构建综合考虑电网深度调峰运行经济性和调峰灵活性的多目标优化调度模型,提出考虑新能源出力随机特性的多目标电网深度调峰运行优化调度策略。最后基于多目标求解方法分别以10台火电机组电力系统和某地区实际电网运行数据进行仿真计算,分析该多目标调度策略的有效性。     

新能源与电网规划建设

探讨了在低碳观念逐渐普及、新能源方兴未艾的新形势下,电网应该抓住前所未有的巨大机遇,调整电网规划思路,提高发电比重、预留新能源电源点及其接入通道,大幅扩大电力市场规模,做大做强电网,使电网成为全社会能源供应的主平台。     

含偏差风险规避的新能源和储能协同参与市场策略

为了提高新能源发电效益,可利用储能配合新能源主动参与市场以获得更多盈利的机会,因此提出了含偏差风险规避的新能源和储能协同参与市场的运行模型。偏差风险被定义为日内弃电损失与惩罚费用之和,其源于新能源不确定性所产生的偏差功率。为了降低新能源参与市场交易的偏差风险,以新能源总期望收益最大为目标、以日前计划功率为变量、以储能最大充放电功率等为约束建立协同运行模型,通过场景分析法模拟新能源出力的不确定性,采用条件风险价值度量风险并引入风险规避因子。根据是否考虑预测偏差功率,提出以新能源发电功率预测值、以考虑预测偏差功率后的发电功率预测值作为申报功率上限的2种申报策略。算例分析结果表明：在所提2种申报策略中,考虑预测偏差功率的申报策略具有更高的综合效益,可为新能源提供重要参考;储能协同新能源参与市场可有效规避偏差风险,有利于推动新能源为主体的新型电力市场中能量市场和辅助服务市场的并重发展。     

偏远地区小电网与主网解列后高频高压风险及抑制策略

随着无电地区电网的建设,大量具有小机组、轻负荷特性的偏远地区小电网逐渐通过极长的联络线路与主网相连。一旦由于故障等因素,这些小电网与主网解列而转为孤网运行时,小电网中过剩的有功功率以及充电无功极有可能导致严重的高频高压风险,造成设备以及负荷的损毁。首先,结合四川某藏区电网,对小电网与主网解列后的高频高压现象进行了研究,分析了高频高压现象出现的机理。其次,探讨了电网内发电机调速、励磁装置的控制方式以及负荷特性对高频高压风险的影响。最后,在分析传统抑制策略所存在不足的基础上,提出了一种基于高周解列的偏远地区电网与主网解列后高频高压风险的抑制策略。仿真结果验证了策略的有效性。     

考虑大规模新能源接入的电网性能评价指标体系

为了解决传统电网评价体系在评价大规模新能源和电网相互作用复杂机理时存在的不足,建立一套考虑大规模新能源接入的电网性能指标评价体系。首先,从新型电力系统的核心特征出发,贯穿“源网荷储”各个环节,构建包含接入水平、协调水平、适应水平以及承载水平4个维度的电网性能评价指标,显性表达各个指标的统计或计算方式。其次,采用AHP-CRITIC法进行主客观组合赋权,依据电网发展数据自身的客观属性,考虑数据离散程度以及皮尔逊相关系数,挖掘指标间的冲突性和变异性,以增强权重设置的科学性。最后,利用某城市新能源和电网数据对指标体系进行测算,通过对比分析说明所提指标体系与评价方法的有效性,并依据指标灵敏度大小对电网薄弱环节提出发展建议。