基于全节点模型的三华电网地磁感应电流计算

相同感应地电场作用下,不同电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)大小不同,以往的GIC计算集中在电网最高电压等级线路,通常忽略其他电压等级线路的GIC。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 kV电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算包括500 kV超高压及1 000 kV特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。以我国多电压等级电网(三华电网)为例,分别考虑1 000 kV单电压等级网络(称电网1)和500、1 000 kV双电压等级网络(称电网2),建立了电网1及电网2的全节点GIC模型并提出了多电压等级电网的GIC算法,计算了两种感应地电场情况下电网1及电网2的GIC,比较了两种情况下电网1及电网2的GIC计算结果。计算结果表明,500 kV超高压电网的GIC对1 000 kV特高压变电站的GIC水平有较大的影响,在多电压等级电网的GIC计算中,不能只计算最高电压等级电网的GIC,而忽略次级高压电网GIC的影响。     

规划信息系统中的短路电流计算

指出了规划信息系统是一个跨越了10 kV到500 kV电压等级,用于协助规划人员进行数据收集和决策的规划平台。研究了基于规划信息系统平台嵌入的短路电流计算方法,为了提高计算速度,针对成环电网和辐射状电网采取不同的方法。研究了短路计算程序和C IM拓扑模型的接口,分析了线路,变压器等电力系统元件在计算中的模型。实际网络的计算验证了算法的正确性。     

综合考虑电压等级和运行状态的电网脆弱线路辨识

为了对电网脆弱性进行一个合理的评估,在考虑电网实时运行状态情况下,引入衡量潮流分布不均衡程度的潮流熵的概念,提出将线路潮流熵变化作为脆弱线路辨识的一个指标。基于复杂网络理论,考虑电网拓扑结构特点,建立节点重要度指标,并结合线路所在电压等级和地理位置,提出脆弱度修正因子。通过综合潮流熵变化、节点电压偏移、节点重要度和修正因子提出城市电网脆弱线路辨识的方法。以某城市电网2011年夏大运行方式为例进行线路脆弱性分析,并进行了时域仿真验证,仿真结果表明该方法能够较好地辨识城市电网中的脆弱线路,与电网实际运行情况相符,特别是能够辨识出承担功率不多但重要的联络线路。通过对 IEEE-39节点系统脆弱线路的辨识也说明了所提方法的合理性和通用性。     

考虑电压等级和运行状态的电网脆弱线路辨识

城市电网中存在的某些脆弱环节对城市电网大规模停电和系统失稳的发生有重要的影响。考虑电网实时运行状态,引入衡量潮流分布不均衡程度的潮流熵概念,提出将线路潮流熵变化作为脆弱线路辨识的一个指标。基于复杂网络理论,考虑电网拓扑结构特点,建立节点重要度指标;并结合线路所在电压等级和地理位置,提出脆弱度修正因子。通过综合潮流熵变化、节点电压偏移、节点重要度和修正因子提出城市电网脆弱线路辨识的方法。以长沙城市电网2011年夏大运行方式为例进行线路脆弱性分析,并进行时域仿真验证。仿真结果表明,所提方法能较好地辨识城市电网中的脆弱线路,并与电网实际运行情况相吻合,特别是能够辨识出承担功率不多但是重要的联络线路。通过对IEEE 39节点系统脆弱线路的辨识,证明了所提方法的合理性和通用性。     

同塔架设的220 kV/500 kV输电线路感应电流与感应电压仿真分析

以河南电网500 kV郑州-郑州东/220 kV中牟-郑州东同塔多回输电线路为实例,建立了同塔多回输电线路模型,研究同塔多回输电线路之间的感应电压和感应电流。在上述条件下进行了电力系统数字仿真,通过计算分析,得出了不同电压等级输电线路同塔架设时各回路间感应电压和感应电流的一般规律,并对500 kV郑州-郑州东、220 kV中牟-郑州东同塔多回输电线路接地刀闸参数的选择提出了要求。     

电网布局模型及网架组合优化研究

随着城市经济的高速增长,城市电网规模越来越大,电压等级逐步升高,网架结构日趋复杂,给电网规划建设带来了很大的困难。以东莞电网作为研究对象,开展东莞电网网架组合优化研究。分别提出500 kV、220 kV、110 kV和10 kV的典型结构模型和接线模式,并对各种结构模型和接线模式的优缺点进行对比分析。通过分析东莞电网各个电压等级现状存在的问题,提出未来发展和优化的思路。     

一种城市防风抗灾保底电网的多目标规划方法

为保障重要电力用户供电安全,提高电网防风抗灾能力,需要对城市保底电网进行规划。提出一种城市防风抗灾保底电网多目标规划模型。该模型以满足重要电力用户供电可靠性为前提,以重要电力用户的供电电源及其相应供电线路的选取为决策变量,以保底电网规模最小和优先纳入电缆线路为联合优化目标。计算过程采用差分进化算法求取全局Pareto前沿最优解集,生成多个备选方案;采用广度优先的搜索算法检验及构建完整网架。分别以简化构建的电网和广东某市中心城区的实际电网为算例进行分析计算,验证所提出模型的合理性和有效性。     

超高压输电线路模拟的研究

本文运用相似原理,研究超高压输电线路的模拟方法,提出一个线路模型,推导出了多电压等级电网中输电线路的模型参数的计算公式,并结合一实例,说明了其应用方法.     

湖南天易示范区全电压等级电网规划协调性评价

为了更有效地规划电网,从协调性角度评价全电压等级电网规划,将供电可靠率、综合电压合格率、设备利用率与综合线损率列为全电压等级电网协调性评价的四大关注目标。通过18个实质性参数量化评价指标,并计算获取各项指标的权重、理想值与评分标准,逐步建立全电压等级电网协调性的评价体系。基于已建成的评价体系评估湖南天易示范区的电网现状,采取布设或改善变电站与线路的方式优化电网,将示范区全电压等级电网的协调性评分从69.15提高至94.82,有效地保证了电网的安全性、可靠性、经济性与可持续性。     

大型钢铁基地采用20kV配电电压等级的规划分析

文章介绍了20kV电压等级及其在国内外的实践,比较了10kV和20kV电缆线路的供电半径和输送容量,以及对短路电流和变电站主变压器容量的影响,实际应用证明：采用20kV作为配电网电压等级能有效减少线损,节能效果明显,是提升企业电网供电能力的有效途径。规划和推广20kV配电电压等级应从区域电网远景建设规模、可靠性、电压质量、经济性和节能等方面综合分析,文章对企业规划区采用20kV配电模式和建设20kV配电网提出了相关建议。     

电网的分散负荷安全域及其应用(一)：电网静态安全的线路负荷安全域

维持多电压等级(简称多级)电网全局电压安全与静态功–角稳定的分散线路功率约束问题,分析困难、现有理论依据不足。研究发现,多级电网的电压幅值呈"锯齿分布"特征,维持全网电压安全水平的关键是限制各线路的压差;前期研究得到的线路负荷安全域,对线路压差约束起主导作用。进一步研究发现,线路的允许压差、负荷安全域大小和域内最大功角,三者对应且近似呈正比关系;无论何种拓扑形式,各级电网中的有功路径最大功角取决于该级电网内的允许压差;但维持允许压差的线路负荷安全域约束,可能导致多级电网有功路径的功角超限,不满足静态功–角稳定的充要条件。故提出了线路负荷安全域的修正方法:如考虑负荷功率因数、采用串联阻抗或分配线路限制压差等方法缩小安全域。验算表明,修正后的线路负荷安全域,在约束安全压差的同时,还可满足多级电网的静态功–角稳定要求。该局部功率约束条件,可广泛应用于全网优化控制、分散安全控制和网架、无功规划等,具有理论和实际价值。     

农网规划建设中配网电压等级的选择分析

根据农网的现状以及新农村建设对农网电力负荷的影响,以河南某地区县级电网的现有网架结构和负荷数据为基础,对中长期电网规划的电压等级选择进行分析.结合该地区具体的网架和负荷发展情况,所确定的两种规划方案均满足供电可靠性要求,以远期最终的经济性为主要考察指标,其中包括建设费用、原有设备的折旧、资金的时间价值、主变损耗以及线路损耗的资金折算、运行维护费用等,对农网配电网电压等级的确定以及电网建设的过渡网架进行了经济性评价.通过对两种方案最终的经济性比较得出的结论表明,电网建设应结合远期规划目标确定新建站的电压等级.     

农网规划建设中配网电压等级的选择分析

根据农网的现状以及新农村建设对农网电力负荷的影响,以河南某地区县级电网的现有网架结构和负荷数据为基础,对中长期电网规划的电压等级选择进行分析。结合该地区具体的网架和负荷发展情况,所确定的两种规划方案均满足供电可靠性要求,以远期最终的经济性为主要考察指标,其中包括建设费用、原有设备的折旧、资金的时间价值、主变损耗以及线路损耗的资金折算、运行维护费用等,对农网配电网电压等级的确定以及电网建设的过渡网架进行了经济性评价。通过对两种方案最终的经济性比较得出的结论表明,电网建设应结合远期规划目标确定新建站的电压等级     

输电线路交叉穿越方式研究

随着电网规模不断扩大,各电压等级线路回数越来越多,高电压等级输电线路之间的交叉穿越是电网建设高速发展的必然现象。如何实现电力线路交叉穿越,涉及投资、停电、运行维护等一系列问题。针对线路电压等级、回路数及塔型的不同,研究了不同交叉穿越方式,并对工程造价进行详细对比分析,提出了输电线路交叉穿越的通用技术原则,可用于指导工程实践。     

基于全成本电价的电网规划方案评估与优选

针对电网企业在新电改形势下面临的实际挑战和迫切需求,基于传统节点电价机制,分别采用潮流追踪法和邮票法分摊电网建设成本和运维成本,提出了一种计及电网建设成本与运维成本的全成本电价模型。基于全成本电价模型提出了兼顾安全性与经济性的电网规划方案评估流程,并采用IEEE 14和IEEE 33节点系统验证了所提方法的有效性。算例结果表明,所提全成本电价模型能够在纵向实现不同电压等级线路规划方案的评估,在横向实现不同配网投资项目的组合优选,可为电网公司在新电改背景下的投资规划提供量化分析方法和辅助决策工具。     

提高城市中压配网电压等级的必要性和应注意的问题

合理的电力规划是保证供电质量的前提和基础,而电压等级的选择是电力规划中的一个重要组成部分.本文针对我国城市电力负荷及负荷密度日益增大的情况,从电力技术和经济效益等方面分析了提高城市中压配电网电压等级的必要性,并指出在新建和改造中压电网过程中应注意的问题.     

湖南电网发展20kV配电网的技术经济性研究

是否发展20 kV配电网以及采用何种电压等级序列是当前湖南电网规划面临的一个重要问题。结合湖南电网实际情况,提出了电压等级序列方案评估方法。在此基础上以邵阳宝东科技园、邵阳城东供电区和益阳资阳农村地区为例,分别分析了在湖南电网新建区域、城市建成区和农村低密度负荷区发展20 kV配电网的技术经济性情况,所得结论可为其他电网发展20kV配电网提供参考。     

基于启发式Warshall-Floyd算法的城市综合管廊配套电网规划方法

为了提高城市综合管廊配套电网规划的工作效率以及发展适合的规划模型与方法,从自动布线的思路出发,本文提出了一种基于启发式Warshall-Floyd算法的城市综合管廊配套电网规划方法。该方法依据综合管廊配套电网规划技术原则,首先针对新建线路规划与现状线路改造两类情况,基于Warshall-Floyd算法及启发式思想,分别进行了规划建模与布线处理。然后,依据实际工程需求对各条电力线路的入廊时序进行了研究讨论。最后以一种综合管廊与电力线路双维度的输出方式呈现所得规划结果。借助MATLAB仿真平台,案例分析在贵州省某山地城市综合管廊配套电网规划中展开,从新建线路规划与现状线路改造两个角度,分别验证了所提方法的有效性及实用性,为城市地下综合管廊配套电网的规划工作提供了一种新思路。     

基于子网络收缩的输电断面搜索方法

输电断面的强弱对整个电网的安全稳定性具有重要的影响。离线计算分析中主要采用人工分析的方式,而在线稳定评估系统应用中则需要能够自动识别系统的输电断面,以自动适应电网运行方式的变化。从实际电网输电断面的特点出发,针对高电压等级非电磁环网断面和电磁环网断面,提出了基于子网络自动收缩的输电断面搜索方法。首先,将整个网络按照厂站和供电区域进行简化。其次,以合并子网络所有送出线路为起点,关联子网络自动收缩,在所有功率送出线路中搜索高电压等级非电磁环网断面。以供电区域中的合并厂站功率送出高电压等级线路为起点,关联厂站自动收缩,在所有高电压等级功率送出线路中搜索电磁环网高电压等级线路。最后,采用华北-华中电网实际系统算例验证了方法的有效性。输电断面自动搜索是电力系统安全稳定状态在线自动分析的重要基础,具有重要的实际应用价值。     

重要电力用户电网运行风险管控探讨

通过对重要电力用户在是否配置自备应急电源、电源配置是否符合要求、电网各电压等级主供和备供电源、同塔输电线路N-X、各电压等级备自投配合等方面进行电网运行风险分析,从市场客服、电网电源规划、生产运行维护、安全监督等方面提出预控措施,总结归纳了以"不发生重要电力用户停电事故"为安全生产目标的多线联动闭环风险管控流程机制。