地区电网风电穿透功率极限仿真研究

在规划阶段,风电场迫切需要解决接入方案和风电场穿透功率极限计算的问题。不同的接入方案有不同的穿透功率极限,反之,穿透功率极限也限制了风电场的装机容量和接入方案的选择。总结了风电穿透功率极限计算的方法,在此基础上,结合规划的一般程序提出了一种计算地区电网风电穿透功率极限的方法,并给出了计算实例。     

风电汇集电网500 kV降压运行线路启动方案研究

针对锡林郭勒盟西部电网处于系统末端、大规模风电汇集,公用变电站调压手段匮乏、电压偏高且波动剧烈,以及500 kV线路降压运行充电功率大给东苏220 kV输变电工程启动带来困难等问题,综合考虑网架结构、风电出力、无功补偿等因素提出了启动控制措施,利用区域风电场动态无功补偿装置参与系统调压,并通过仿真验证了该方法的可行性,在此基础上制定了启动方案,保证了工程的顺利启动。     

应用于大型风电基地功率外送的多端直流输电系统协调控制

多端直流输电系统(multi-terminal DC,MTDC)为解决大型风电基地功率外送的瓶颈问题提供了一个最佳解决方案.研究了基于电压源换流器(voltage source converter,VSC)的多端直流输电系统应用于大规模风电功率长距离外送时的协调控制策略.通过构建一个四端系统连接两个大型风电基地及本地电网向远方负荷中心进行功率输送,实现了风电场的功率汇集和外送.仿真验证了该协调控制策略在大扰动情况下,不仅能够提高VSC-MTDC系统潮流重新分配的能力,而且可使风电场对直流网络提供一定功率支撑,增强了电力系统动态稳定性.     

基于RMC的海上风电多端高压直流输电研究

针对海上风电高压直流传输效率和可靠性不高的问题,把精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)应用到海上风力发电系统中,深入分析了RMC换流器拓扑及其双极性空间矢量调制策略.为了提高海上风电高压直流输电系统在岸上交流电网电压跌落等故障情况下的持续运行能力,提出了基于RMC换流器的海上风电多端口高压直流输电系统(MTDC,multi-terminal highvoltage direct current)拓扑,分析了RMC换流器、岸上VSC换流器、超级电容器储能3个端口之间的协调控制策略,通过超级电容器储能实现了系统的功率平衡控制,提高了系统的低电压穿越能力.文章对一个三端口RMC-MTDC进行了Matlab仿真,实验结果验证了所提控制策略的正确性和可行性.     

混合多端直流输电系统故障线路识别方法

针对混合多端直流系统不同线路之间直接相连、无法依靠直流线路边界特性进行故障识别的问题,以乌东德三端混合直流示范工程为背景,研究了三端星型直流输电系统中汇流区的结构特点;并根据彼得逊法则和叠加定理得到了故障后汇流区两侧暂态电流行波的变化特征,发现电流行波经过汇流区后中低频段有大幅的衰减。因此,利用小波变换提取汇流区两侧故障电流行波的中低频段能量,并根据两侧小波能量的标准差构造故障识别判据,进而快速、可靠地识别故障线路。最后,基于仿真结果,验证了故障识别方法的正确性。     

多端柔性直流输电系统功率协调仿真研究

运用PSCAD软件建立了三端柔性直流输电系统模型,给出了系统控制策略,探讨了无电压下降控制、两端电压下降控制和三端电压下降控制三种模式下在稳态运行、系统功率变化和交流电网接地故障时功率分配和协调控制问题。通过仿真计算给出了有功和直流电压变化曲线,分析了不同控制模式的效果,结果表明三端均采用电压下降控制时具有变化量小、动态时间短等优点,适合多端系统的运行和控制。     

输电线路中点无功补偿对传输功率极限的影响

论述了在远距离输电系统中 ,线路中点装设静止无功功率补偿器对线路传输功率的影响 ,并得出补偿器应用于输电线路 ,不仅可以增大线路的传输功率 ,而且还能提高线路的传输功率极限     

风电穿透功率极限研究方法分析

在分析了风电对电网可能产生影响的基础上,研究了风电穿透功率极限的现有研究方法。归纳总结了不同方法的研究思路和计算方式,分析了优缺点,从而为风电穿透功率极限的进一步精确计算捋清了思路,提出了需解决的问题,并总结了可提高风电穿透功率极限的措施。     

基于差值矩阵的多端输电线路故障定位研究

针对现有多端输电线路故障行波检测困难、定位精度不高、判定算法复杂等问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)算法和Hilbert变换相结合的行波检测法和一种基于差值矩阵的多端输电线路故障行波定位算法。首先通过行波传感器采集故障行波信号,利用VMD分解算法对故障行波进行分解,结合Hilbert变换提取模态分量IMF1的瞬时频率,根据第一个瞬时频率的奇异点位置确定故障行波的达到时刻。然后利用行波到达各端的时间和行波传输原理,得到多端输电线路故障分支判定矩阵。最后根据故障分支判定矩阵确定故障支路,实现故障点的精确定位。ATP/EMTP仿真结果表明,所提检测方法能够准确检测故障初始行波的到达时间,多端输电线路定位算法能够准确判定故障支路,相比于HHT检测方法下的定位算法,进一步提高了定位精度。     

基于相位比较的多端输电线路故障定位研究

当前的多端输电线路故障支路判定方法复杂、繁琐、不易实现。为此,提出一种基于相位比较的多端输电线路故障定位方法。该方法在输电线路上装设多个测点,将多端线路模型看作一条主干线路与若干分支线路的集合,通过加Kaiser窗的FFT算法,比较相应线路上测点之间的相位差,再利用非故障区间长度与两端测点检测到的故障行波时间差的比值求得波速,最后根据双端行波原理计算出故障点位置。该方法能够准确的判定出故障区间与故障相别,在克服T节点附近存在测距死区的基础上,消除了波速不确定对定位结果的影响。EMTDC仿真结果表明,该方法适用性强,定位精度高。     

采用多端信号的输电线路精确故障定位系统

全球定位系统（ＧＰＳ）无地区时差,定位精度高,近年在电力系统的应用发展很快。为此介绍一种新型精确故障定位系统的总体设计方案。它利用ＧＰＳ同步采样,不仅可满足采用多端信号的输电线路精确故障定位系统对信号的同时性要求。也可满足保护,控制,监测的要求;经扩展后,还可实现故障录波,事件顺序记录等功能。     

多端柔性直流输电系统接入某海岛电网的研究

多端柔性直流输电系统是理想的风电场与电网的联接方式。根据规划,将在某海岛建设多端柔性直流输电工程。岛上风电场及岛上负荷将经交直流混合输电线路与陆上交流电网实现互联,电网运行特性复杂。根据建设坚强智能电网的要求,需详细分析多端柔性直流输电系统的接入对电网影响。在PSCAD/EMTDC中搭建含多端柔性直流输电系统的交直流混合输电模型,分析混合输电方式下电网运行的稳定性。仿真结果表明多端柔性直流输电系统的接入增强了风电场出口处电压的稳定性,确保了风电的可靠输出。若交流线路由于故障或检修退出运行,与其并列运行的换流站改变功率传输模式,承担整个风电场功率的传输,提高了系统运行的稳定性。     

输电线路的自然功率原理

应用自然功率的概念,从理论上讨论了提高架空线输电能力的问题,证明了负荷获得最大功率的条件,分析了自然功率与线路结构参数的关系,论证了相间紧凑型分裂导线是提高输电能力的基本方向.     

多端直流输电系统中的直流功率调制技术

与常规的双端直流输电系统相比,基于直流功率调制技术的多端直流输电系统能更灵活地向所连接的交流系统提供快速的紧急功率支持,改善交流系统的稳定性。文章对其中一端为弱交流系统的4端直流输电系统运用PSCAD/ EMTDC仿真软件研究了多端直流输电系统的功率调制技术,提出了该系统的仿真模型及其复合控制策略。仿真结果表明,所连接交流系统的强度、各换流站的控制策略和直流系统电流平衡原则的选取会极大地影响直流功率调制的性能,多端直流输电系统比常规的双端直流输电系统能更灵活地运用直流功率调制技术,进而有效地提高所连接交流系统的稳定性。     

宁夏电网输电线路防风策略研究

宁夏电网输电线路多分布于自然环境恶劣地域,局部大风时有发生,严重威胁输电线路的运行安全。通过统计分析宁夏电网输电线路风害的分布特征,根据宁夏地区最大风速区域的环境特点,结合输电线路运行经验,提出了设计、验收及线路运行阶段宁夏电网输电线路的防风策略。实施该防风策略后,输电线路风偏、舞动、倒杆断线等故障显著减少,提高了输电线路的安全稳定运行水平。     

考虑自组织临界条件的区域电网风电极限渗透功率评估方法

随着电力系统中风电装机容量的不断增长,如何评估已有区域电网的最大风电极限渗透功率成为了一个重要问题。通过分析复杂电力系统的自组织临界性,提出了基于区间最优潮流的连锁故障模型来评估系统风电极限接入容量的新方法。该方法将风电出力的波动性建模为区间数,通过区间连锁故障模型模拟在风电比例不断增长情况下的电网连锁故障概率与连锁故障规模的规律,获得电网出现自组织临界特性时的风电渗透平均功率,并以此作为电网的最大风电渗透容量。通过在IEEE30节点系统和IEEE118节点系统上的仿真实验,验证了该方法可合理地测量电力系统的极限风电接入容量。     

计及高比例新能源电网分区的输电线路功率双层优化模型

随着波动性极强的风光电大规模并网,高比例新能源电网中输电线路常常呈高传输功率峰谷差、低输电效率的状态,影响电力系统的安全稳定运行和新能源的大规模消纳。为此,提出分区分层优化输电线路功率的思想。首先,利用所提指标对电网进行分区,使区间联络线成为电网中待优化输电线路。在分区基础上建立区间-区内双层优化模型,上层模型用以确定传输功率峰谷差最小且输电效率最高的区间联络线期望功率,下层模型引入区内源荷运行约束,寻找最大程度实现联络线期望功率下系统运行成本最小的源荷协调调度计划。分别选用NSGA-Ⅲ-DE算法和NSGA-Ⅱ算法迭代求解上下层模型。最后,通过甘肃电网实例仿真,证明了所提模型的可行性和有效性。     

高压电网多端线路保护配置方案的探讨

在高压电网中多端输电线路的特殊性影响常规线路保护的设计与运行。分析常规线路保护用于多端线路时面临的问题。从通道配置选取和保护原理使用两个方面,研究多端线路的配置方案。比较单频率与双频率载波通道的纵联距离保护和环状与链状连接光纤通道的差动保护方案。推荐在条件允许的情况下优先考虑环状连接方式的差动保护。早期线路需改建为多端运行方式时,可以酌情采用双频率载波通道的纵联距离保护。