天津电网电压安全稳定分析

电力系统电压稳定问题是重栽系统的一个重要关注点,天津电网作为一个负荷中心和受端系统,其电压稳定性受到电网公司高度重视。利用电压安全稳定的静态和动态分析工具,通过多种电压稳定指标详细深入研究了天津电网在两种典型运行方式下的电压稳定性,同时进行了严重故障形式下的暂态电压稳定校核,结果表明天津电网在这两种典型运行方式下的电压稳定性满足安全稳定导则的规定,总体电压稳定性较高。同时指出了天津电网存在的问题和系统的薄弱环节,为天津电网更为安全稳定的运行提供了有益的信息。     

天津电网电压稳定性分析

天津电网在华北电网中属于受端，大量的电力需要长距离输送，加之天津经济发展较快，受用电量不断增长而电力走廊紧张等因素的影响，致使天津电网存在着电压失稳的威胁，借助连续潮流，模糊分析和电压稳定指标技术和分析手段，对天津电网的电压稳定性状态进行了深入的分析，指出了天津电网存在的问题和系统的薄弱环节，为天津电网更为安全稳定的运行提供了有益的信息。     

一种改良型干式空心电抗器的无线测温装置设计

国内某些地区,由于电源点密集,线路较长,导致电网长期处于无功过剩,电压偏高的状态,严重影响了电网系统的稳定运行。为了解决该问题,电网中大量采用电抗器进行无功补偿,以提高系统运行的稳定性。但是根据多年的运行情况来看,电抗器的故障和异常问题,最明显的表征量就是温度,如果能对电抗器包封内的温度进行实时监测,理论上可避免绝大部分故障。文中提出了一种改良型的无线测温装置的设计,该装置安装于电抗器封包内,能准确实时地反映电抗器的运行状态,方便运维人员提前对电抗器故障进行诊断和预防。     

基于暂态电压的故障定位系统研制与应用

研制了一种基于暂态电压的高准确度故障定位系统,该系统采用专用的行波传感器模块,无需高速采集系统,采用硬件提取故障行波波头,起动、记录GPS时间,进行故障定位,并实时统一地在互联电网变电站的定位装置之间进行通信,形成故障定位系统,完成基于整个电网的所有线路的故障定位。同时,设计了对母线三相电压波形进行方波化,实时测量三相电压波形过零点绝对时间,由线路两端测量的时间差进行相角计算。该故障定位系统已经在110 kV以上输电线路上投入运行。结果表明,该系统测量准确度高,运行稳定可靠。     

广东首次完成电网安全防御系统规划

广东电网针对运行信息监测手段、实时信息数据网络等还不能满足电网动态安全监测需求，在大事故扰动过程中运行人员不能及时掌握系统的安全稳定裕度等问题，早在2005年3月开始，广东电网开展了电网综合防御体系的研究，提高掌握系统实时运行信息，以及对电网的运行状态进行动态监视和预警的水平。重点研究安全防御系统的可行性和设计方案，以及分步实施计划。项目共分四个研究专题：广域测量系统（WAMS）、在线稳定控制系统、自动电压控N（AVC）和智能安全裕度分析。经过多方调研，广东电网分别与在各研究领域有较强实力的南瑞科技、中国电科院、清华大学，天津大学等单位合作进行分析研究，并在今年4月完成了研究报告。7月11日，南方电网重点科技项目“广东电网安全防御系统研究”顺利通过专家鉴定，鉴定委员会一致认为研究成果达到国际先进、国内领先水平。该系统下一步组织实施过程中，将注重各子系统的功能整合并发挥其作用，全面提升对电网动态信息的实时监控能力，保证在电网发生严重故障时系统始终处于调度运行人员可知可控的状态，最大限度避免发生大面积停电事故。     

含风电场及电铁负荷的地区电网在线电压稳定预警系统

随着配电侧负荷的日益多样化及风电的大规模并网,地区电网电压稳定问题逐渐凸显,传统的离线分析无法实时跟踪系统的状态,在线分析只见于省、网层面的应用。应用灵敏度分析法及连续潮流法,开发了基于能量管理系统的地区电网在线静态电压稳定预警系统。系统对电网内5座牵引站及2座风电场进行了建模及等值,在整合多数据源的基础上,实时给出地区电网电压稳定性指标值及预警信息,自动报告电网电压稳定薄弱区域。该系统已在河南信阳电网投入运行,得到运行调度人员的认可。     

并网逆变器电流重构低电压穿越模型预测控制

新能源并网运行时可能因为电网电压跌落造成并网电流过流,甚至反复并、离网,进而引发电流传感器故障,并网逆变系统非正常运行。为使并网系统在电网电压跌落和电流传感器故障后不脱网运行,提出一种考虑低电压穿越的电流重构模型预测控制策略。在电网电压跌落和电流传感器故障后,分析并网系统电压矢量和电流对应关系,利用直流母线电流和预测电流重构故障相电流。建立低电压穿越控制模型,根据其无功电流补偿指令动态改变逆变器参考电流信号,优选满足代价函数最小的开关状态作为最优电压矢量进行无功补偿。仿真与实验表明在电网电压跌落和电流传感器故障后所提控制策略仍能连续运行,补偿无功电流,为电网提供无功支撑。     

直驱永磁风力发电系统并网特性研究

随着大规模风电机组的并网运行,风电机组或电网故障导致风机脱网的情况时有发生,这主要是由于对风电系统的并网运行特性没有深入的研究,而针对电网故障情况下的运行特性研究则更加薄弱。对使用背靠背全功率变流器的直驱永磁风电系统的综合控制策略进行了研究,并针对风速变化以及不同电网电压跌落情况下的响应情况进行分析。根据仿真结果可以看出,机组有着较好的动态响应,在风速大范围连续波动状态下有相对稳定的输出,且在系统发生故障后亦能够较快地恢复稳定,从而实现低电压穿越,保证风机的稳定并网运行。     

电网监控与预警系统的研制

针对电力系统状态监控、电网故障与停电隐患事故的预测,利用远程监控技术、电网故障模式识别、高速系统诊断技术与电网监测评估系统构筑了电网监控与预警系统。根据电力系统瞬间状态变化对电网进行实时动态监测与预测评估,并利用电网预警系统及高速网络通信技术进行信息高速传输、决策、报警与系统保护操作,实现信息共享。文章分析了预警系统的实现方案、电网状态预测与电网故障的实时监控方法,说明了系统运行实验结果。     

电容式电压互感器状态监测技术研究现状与发展

作为电力系统中重要的测量、保护、通信设备,电容式电压互感器(CVT)的稳定运行对电网安全至关重要,然而其运行故障时有发生,检修工作需耗费大量的人力和物力,根据CVT的现场运行经验来看,对其进行实时、精确、高效的状态监测仍是一大难点。介绍了CVT各组成部件的常见故障类型及故障产生机理,并对其状态监测方法进行详细论述与分析,展望了CVT状态监测方法的发展趋势和方向。     

基于分类回归树算法的在线静态电压稳定裕度评估

随着电力负荷的不断增加,电压稳定问题日益凸显;为防止电压失稳,电网运行人员迫切需要了解电网当前的运行状态。提出运用分类回归树算法构建决策树模型,对静态电压稳定裕度进行在线评估。首先根据PV曲线分析和电压稳定裕度计算获得决策树训练样本集;然后通过模态分析和相关系数分析降低属性集的维度,确定训练决策树的输入属性;最后利用离线数据,运用决策树分类回归树算法训练出在线电压稳定裕度的评估规则。以某省实际电网为例对所提方法进行验证,其决策规则具有较高的准确性,能够实时地评估电网运行状态。     

福建电网在线电压稳定监视与控制系统

介绍了福建电网在线电压稳定监视与控制系统。该系统以非线性规划和连续潮流法,进行电压稳定裕度指标的在线监视计算,采用多断面和基于灵敏度分析和连续线性规划技术的优化控制算法,给出满足多预想故障条件下,电压稳定约束的电压动态无功储备下限和实时电压崩溃预防控制措施,并采用了负荷裕度作为电压稳定监视指标。系统运行稳定,通过AVC系统的协调控制,实现了电压稳定约束下的电压自动闭环控制,指导运行方式的安排和改进,提高了福建电网的电压稳定水平,为电压稳定分析及电压崩溃预防控制措施的在线应用提供了宝贵的实践经验。     

天津电网低压减载可行性方案研究

天津电网在华北电网中处于受端系统,具有典型城市电网的特点,电网电压稳定问题突出。通过对天津电网进行故障扫描分析,找出系统中的薄弱点,并在综合全国其它省网低压减载方案的基础上,提出天津电网低压减载方案。     

瞬时功率理论在直驱风力发电低电压穿越中的应用

采用瞬时功率理论,对电网电压功率进行了实时精确计算和检测,根据电网电压跌落的深度,决定是否投入STATCOM模式和卸荷电路,并且对其进行实时动态控制。对瞬时功率理论的原理进行了详细的阐述,低电压穿越时功率控制策略和算法进行了分析推导。仿真结果表明,电网电压故障时使直驱风电系统运行在基于瞬时功率理论的STATCOM模式可以有效提高低电压穿越能力。     

直接驱动型风力发电系统低电压穿越控制策略

提出了直接驱动型永磁同步风力发电系统在电网故障前后的控制策略。采用基于二阶广义积分闭环电网电压跌落检测方法,可精确得出电网电压故障信号、正序分量幅值、相位角。电网电压故障信号送给变桨距执行机构,最大限度地调节桨距角,屏蔽部分输入功率,提高系统低电压穿越能力;探索直驱风电系统在电网电压跌落发生后的控制策略,并实现与正常运行模式的快速平滑切换。故障前,网侧变流器运行在单位功率因数状态,保持直流侧电压恒定;故障后运行在STATCOM模式,依据检测环节所提供的电网电压正序分量幅值和相位角来决定变流器所发无功电流的量值,为电网提供动态无功支持。基于超级电容器的双向DC/DC变换器作为直流侧保护电路,来快速维持直流侧电压稳定。     

自动电压控制系统对广东电网静态电压稳定性的影响

自动电压控制(automatic voltage control,AVC)系统是现代电网运行中维持电压质量和经济性的重要手段.分析AVC 系统调控对广东电网静态电压稳定性的影响对于指导电网安全稳定运行具有重要的意义.文中建立了含二级电压控制作用的广东电网潮流计算和连续潮流计算模型,阐述了对连续潮流法的若干改进策略以提高其鲁棒性和计算速度.评估了正常运行状态和预想故障下 AVC 系统对广东电网静态电压稳定性的影响程度.结果表明:该系统能够提高广东电网的静态电压稳定裕度.文中研究可为广东电网运行中充分发挥 AVC 系统作用及维持静态电压稳定性提供参考     

电网调控自动化系统运行状态在线监视与智能诊断研究及应用

针对智能电网调度控制自动化系统安全稳定运行需求,提出了智能电网调度控制自动化系统运行状态在线监视与智能诊断平台技术方案。并对其中的状态信息采集、系统健康评估、系统故障分析与定位等关键技术给出了具体的解决方案。该方案已经在调控中心试点应用。实践表明,该方案能够实现智能电网调度控制自动化系统运行状态的实时监视、评价、预警及故障的提前感知,提高系统的运行维护管理水平,保障系统的稳定运行,从而保障电网的安全稳定运行。     

电网故障时风电场基于STATCOM的无功协调控制策略

为充分发挥双馈感应风力发电机组(DFIG)在电网故障时的无功功率调节能力,采用静止无功补偿器(STATCOM)进行补偿,建立风电场无功实时协调控制系统(CRRCS)。CRRCS可通过监测电网故障状态、撬棍保护(crowbar)动作状态、风电机组运行状态及公共连接点(PCC)电压水平等信息,实时协调处理风电场各机组、STATCOM及PCC的无功电压控制策略。同时进一步采用故障时刻的极限功率控制模式,以降低crowbar动作概率,保障机组的无功功率调节能力。仿真分析证明,该方法可有效保证电网故障时DFIG的无功调节能力,并控制补偿单元及风电场,为电网提供无功和电压支撑,协助实现风电场的故障穿越运行。     

天津电网电压稳定裕度分析研究

采用中国电科院开发的电压稳定分析软件PSD-VSAP,对天津电网电压稳定裕度进行全面深入分析,并针对无功补偿变化、运行方式变化、网络结构变化对电压稳定裕度的影响进行了敏感性分析,对天津电网静态电压稳定性进行了全面评估。结果表明,天津电网电压稳定裕度较大,但由于天津电网为受端电网,建议应保证负荷侧无功补偿装置的投入,减少地区间无功流动以及对外部地区无功资源的依赖,同时要严格关注送受断面的运行潮流,以防止在大的扰动情况下发生电压失稳现象。     

基于ADPSS的锦苏特高压直流对江苏电网运行特性影响研究

为了深入研究锦苏特高压直流接入后江苏电网的运行特性,交流系统故障或者双极闭锁等故障对江苏电网造成的影响,基于2013年江苏电网预计夏高负荷,在电力系统全数字实时仿真装置(ADPSS)平台上搭建了锦苏特高压直流输电系统的电磁暂态模型和江苏电网其余部分的机电模型。通过机电—电磁混合典型故障仿真研究了锦苏直流接入对江苏电网稳定性的影响,分析了锦苏直流接入对江苏电网静态稳定电压极限的影响,研究了双极闭锁再启动的过程。结果表明,该模型能准确反映锦苏直流输电系统的实际运行特性;锦苏直流的接入提高了苏南地区和关键线路的静态电压稳定极限;通过采取适当措施,直流双极闭锁和交流系统典型故障下江苏电网能够维持稳定运行;双极闭锁后江苏电网能够顺利启动。