应对大规模功率缺失的区域电网日内发电计划优化调整方法

基于安全约束经济调度(SCED)的日内发电计划多应用于省级电网,当电网出现诸如特高压直流闭锁等大功率缺失时,基于送受端协商式的联络线计划调整难以快速实现互联省份的有效支援。针对上述问题,文中在传统SCED模型的基础上,提出了基于联络线断面和分省备用控制的日内计划模型。模型可在大区电网内,根据故障时电网的实际运行情况一次性求解机组及互联电网的联络线计划。将所述模型应用于华东电网,分析了宾金直流发生单极和双极闭锁时的计划调整过程。仿真结果表明模型可以在考虑安全约束前提下通过互济参数设置,灵活控制互联省份支援方式,以区域内机组及联络线计划调整发挥互联电网互济能力,实现有功大范围合理再平衡。     

特高压直流故障下源网荷协调控制策略及应用

特高压直流大功率失去将对受端电网安全运行造成严重冲击。文中针对特高压直流大功率失去下的频率恢复、直流近区输电断面过载、联络线功率超用,以及系统旋转备用不足等稳态控制问题,提出了源网荷协调控制策略。利用可中断负荷,建立调度—营销协同及省地一体化的负荷控制架构,实现特高压故障情况下发电、负荷及电网的协调优化控制,为特高压受端电网应对直流大功率失去下的调度故障处置提供了参考及借鉴。     

交直流电力外送通道的协调控制分析

针对高压直流大功率运行时发生换相失败、再启动等故障可能引起大量不平衡功率在送端交流电网涌动甚至造成交流电网解列的问题,对比了受端故障引起的直流故障与人工设置直流故障的影响,发现用人工设置直流两次同时换相失败代替扫描受端交流故障可兼顾安全性和可操作性。比较了定功率总和情况下直流不同功率组合故障时对送端交流断面的功率冲击,提出了用直流功率之和作为分档标准。分析了送端电网开机位置及容量对直流冲击的支持作用,提出了送端交流电网开机容量分档控制策略。应用PSASP软件分析了满足直流满功率运行对交流外送断面的约束以及保证交流外送断面能力对直流功率的需求。提出了交流断面的预控策略,在保证电网安全的基础上可提高交直流协调外送能力。     

改善系统频率稳定性的多直流功率紧急支援协调控制策略

直流功率紧急支援能够有效改善多直流馈入电网在大功率缺额故障扰动后的系统频率稳定性。文中分析了直流功率紧急支援的原理,提出了一种综合考虑直流过负荷能力、直流运行工况和交流输电能力的单回直流实时可提升功率的估算方法。基于交流电网的安全稳定约束,提出了区域电网最大可支援能力的计算方法和“同送出同馈入”的多回直流实际支援量的协调优化算法。在此基础上,提出了改善系统频率稳定性的多直流功率紧急支援的协调控制方案,并在华东多直流馈入电网中进行了仿真验证。     

哈郑直流受端华中电网基于响应的交直流协调控制措施

哈郑直流投运后,为应对电网不平衡冲击功率带来的切负荷量大等问题,迫切需要研究交直流系统的安全稳定控制措施配合技术。为此提出一种哈郑直流闭锁后所需要采取的交直流协调控制措施量化计算方法。该方法基于电网运行的实时响应特征量,计算区域电网联络线静态稳定运行极限功率;根据区域电网发生的扰动信息,计算联络线功率波动峰值超调量;基于联络线功率头摆峰值理论及不平衡功率再分配理论计算需要采取的安全稳定量化控制措施。通过利用直流功率紧急控制,可替代或减少直流闭锁故障后受端华中电网的切负荷量,有效提升电网安全与运行效率。此外,所提出的方法中计算数据均可通过广域测量系统得到,不依赖于离线仿真验证,可用于交直流协调控制措施的在线制定与运行。     

基于直流互联的交流电网频率稳定控制研究

直流互联交流电网已经成为解决大电网互联问题的一种有效手段。互联交流电网的直流联络线可以实现区域备用互补,提高电网运行经济效益,并改善电网受到扰动后的频率波动情况。该文基于直流联络线控制提出一种用于互联交流电网频率支援及恢复策略。该策略可以实现事故时的紧急功率控制,减小交流电网事故后的频率急剧下降和波动。同时,在事故后参与到电网恢复过程,起到保障电网在安全频率范围内运行和加速电网频率恢复的作用。最后,通过仿真软件PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明所提策略充分利用了直流调频能力,提高了互联电网的经济性和稳定性。     

考虑条件控制断面的跨区高压直流发输电系统发电计划模型

清洁能源基地的高压直流外送计划较少考虑受端电网的用电需求,随着外送规模的不断扩大,给受端电网带来较大的安全稳定运行压力。为此,文中提出了一种考虑条件控制断面的跨区特高压直流发输电系统与受端电网系统联合优化的发电计划模型。建立了特高压直流功率的步长调整模型,其满足了高压直流联络线运行的各项要求,充分发挥了高压直流联络线可灵活调节的特点,提高了直流联络线计划的可执行性。另一方面,建立送端梯级水电站联合调度模型来满足水电机组振动区特性等各项运行约束,并保证清洁水电资源的优先发电与水电计划的工程实用性。更进一步,建立条件控制断面模型,其能有效处理断面限值与机组开机台数耦合的问题,保证直流功率相关断面的安全稳定运行。基于国内某跨区互联电网系统的实际数据,验证了该模型的有效性,所提方法可促进清洁能源跨区大范围消纳,降低大电网供电成本,并缓解受端电网安全稳定运行压力。     

甘肃电网重要断面稳控措施研究

甘肃电网是西北电网的重要组成部分。由于地处西北电网中心地带,肩负着"西电东送"和"北电南送"的重任,与新疆、青海、宁夏、陕西4省均有重要750 k V的联络线。由于甘新断面、甘青断面、甘宁断面和甘陕断面均通过较大功率,甘肃电网的稳定与否也就成了西北电网稳定与否的关键。仿真了各个断面在N-2故障下重要发电机相对功角和重要750 k V交流线频率,提出了针对实际情况的稳控措施,对提高甘肃电网重要断面的稳定性有一定指导作用。     

分布式稳定控制装置在西北电网中的应用

介绍了在三条重要联络线故障时,为提高西北电网东电西送稳定水平采用分布式稳定控制装置,计算表明,通过采取切机措施,可以在联络线故障时,提高西北电网的东电西送稳定水平10%.     

面向风火打捆的特高压直流输电工程弱送端强直弱交耦合特性研究

哈郑特高压直流是我国首个大容量风火打捆直流外送工程,送端电网存在多种安全稳定问题。分析了直流运行特性,提出了过渡期联网运行和孤岛运行的条件。研究了弱送端电网不平衡功率分配特性,为故障后保障重要交流通道安全稳定控制策略的制定奠定了基础。研究了特高压直流输电系统与750 k V交流电网耦合特性,指出配套火电的投运将使吐哈断面稳定问题由动态稳定转变为暂态稳定,二通道同时存在电压大幅波动和暂态稳定问题,给出了故障约束下特高压直流与二通道输电能力。分析了直流对青藏直流及藏中电网频率稳定的影响规律,研究了风火不同比例下直流故障引起的电压波动问题,为西北电网的运行控制提供了参考依据。     

分布式稳定控制装置在西北电网中的应用

介绍了在三条重要联络线故障时,为提高西北电网东电西送稳定水平采用分布式稳定控制装置,计算表明,通过采取切机措施,可以在联络线故障时,提高西北电网的东电西送稳定水平10%。     

多时间尺度的扰动控制标准及备用协调

特高压联络线接入后,在特高压直流闭锁情况下,受端电网将出现严重的功率缺额,并对电网频率稳定产生严重威胁。各控制区的动态ACE(area control error)策略可以充分发挥互联电网功率支援的优势,增强特高压直流闭锁情况下互联电网的运行稳定性。文章根据响应时间长短对控制区的备用进行分类,并参考现行DCS标准,提出了基于时间维的扰动控制标准(time dimension based disturbance control standard,T-DCS),通过该控制标准评价各控制区动态ACE的执行情况及执行动态ACE后的备用恢复情况,同时以某大区电网为例,对与T-DCS标准各项评价指标相关的电量考核方法以及备用容量调整策略进行了详细说明。应用实例表明,T-DCS标准考虑了我国特高压互联电网的实际运行情况,与动态ACE策略一起构成大受端电网频率控制的新防线,不仅可以对各控制区执行网调动态ACE指令的情况进行评价与考核,也能T-DCS标准能够科学评价各控制区的扰动恢复能力,在各控制区备用容量调整中起指导作用。     

多直流、高占比新能源电力系统应对严重扰动新技术研究

随着西北电网新能源的快速发展与直流外送规模持续扩大,当前多直流、高比例新能源电网应对严重扰动能力不足,电网的暂态稳定问题制约了直流外送水平和新能源消纳能力。定性分析了大功率直流冲击、高占比新能源对电网稳定性影响,从加强电网规划、强化电网安全稳定三道防线、加强新能源发电低电压穿越适应性及新技术应用等方面,提出了增强电网稳定水平的措施。     

基于雷电预警的UHVDC系统主动雷击防护策略

提出了基于降压运行和直流紧急功率支援的主动防护思路,分析了在特高压直流输电系统遭受雷击故障时2种方法提高电网安全运行能力的作用。利用PSASP建立了四川电网丰大运行方式下包含特高压直流输电通道的仿真模型,基于系统稳定性判据,仿真分析了雷击造成各条特高压直流输电通道单极/双极闭锁时,降压运行控制和直流紧急功率支援控制对送端电网安全稳定性的影响。研究结果对确保含特高压直流输电系统的电网安全稳定运行具有参考价值。     

特高压双直流送端电网直流闭锁故障稳控措施研究

基于新疆电网2017年规划网架结构,±1 100 k V准东直流将作为第二条直流外送通道接入新疆送端电网。为了保障新疆送端电网的安全稳定运行,当±800 k V哈郑直流发生闭锁故障时,提出综合考虑±1 100 k V直流紧急功率支援、送端电网切机的稳控手段,分析两种不同稳控措施对于含双直流送端电网运行电压的影响。研究结果表明在满足新疆电网稳定运行前提下,稳控切机配合直流紧急功率支援能有效降低送端电网的切机量,平衡直流故障后的无功功率。该稳控措施对提高双直流送端电网的电压稳定及优化送端电网稳控切机不平衡量具有一定的参考价值。     

西北电网动态特性研究提高一倍送电能力

“西北电网动态特性研究”科研项目已通过评审,研究成果显示:西北电网西电东送能力可提高一倍,相当于在不增加基建投资的情况下,增加了两条330 kV省际联络线的输送能力。电网扰动试验结果表明,采用实测励磁系统参数计算的各断面稳定极限是可信的,在实际运行中适当留有裕度的情况下西电东送动稳极限的大幅度提高是可行的。扰动试验首次验证了西北电网电力系统稳定器(PSS)阻尼系统振荡的效果,证明现有PSS参数整定合理,采用PSS可明显改善系统动态稳定性。该项目通过扰动试验及与仿真计算的对比研究,确定了西北电网方式计算基础数据和计算条件,采用励磁系统实测参     

水电富集地区水、火电运行特性及有功功率协调控制（二）不同调节能力区域之间的协调机制

异步联网方式下的中国西南电网转动惯量显著减小,抗有功功率扰动能力大幅下降,对电网稳定运行带来更多挑战。首先,建立了偏离计划潮流（USF）和多个控制区域的区域控制偏差（ACE）的关联模型,阐述了不同频率偏差下自然频率特性系数和机组调节过程对USF的影响,分析了在不同调节能力区域之间构建一套协调机制的必要性,然后,提出了满足跨层级、多区域架构下有功功率协调控制需求的设计原则,建立了考虑机组调节区间、断面可用传输容量等约束条件的备用共享容量计算模型,进而,提出了正负备用相互置换和故障发生后备用互济的实现方式。最后,通过算例仿真结果验证了所提机制与方法的有效性。     

应对多直流同时换相失败的直流功率能量补偿调制方法

多条直流同时发生换相失败,短时大额功率冲击将造成送端交流系统区域断面出现大幅功率振荡,甚至解列运行。分析了多直流同时换相失败对送端交流系统稳定性的影响;以功率冲击能量作为衡量换相失败严重程度的依据,基于联络线稳定性指标对多直流同时换相失败引起的送端系统稳定性问题进行了量化分析;研究了直流送端区域差异造成送端系统稳定程度不同的原因;基于换相失败功率冲击能量提出了应对多直流换相失败的直流功率补偿调制方法,"三华"电网算例仿真结果验证了所提方法的有效性。该方法能够增强系统应对换相失败功率冲击的能力,减少直流送端切机容量,有助于提高交直流混联电网的运行稳定性和经济性。     

柔性直流与地区电网协调外送分析

针对某柔性直流接入某地区电网后发生近区交流故障可能引起交直流外送系统的功角稳定问题,对比该柔性直流的不同功率档位、运行方式以及该地区不同运行方式等因素对功角稳定的影响,提出采用柔性直流不同功率档位及运行方式、将该地区的小水电上网及其主要水电开机不同分档作为分档标准,分析不同运行策略下的功角稳定问题,应用PSASP软件分析了满足该柔性直流大功率运行对地区交流外送断面的约束以及保证地区交流外送限额对该柔性直流功率的约束。提出柔性直流与地区电网协调外送分析的预控策略,在保证电网安全的基础上尽可能提高该地区电力协调外送能力。     

华东电网动态区域控制误差应用分析

分析了现行区域控制误差(ACE)的不足之处.介绍了动态ACE的计算方法和物理意义.目前的动态ACE仅缓解了互联电网外受直流和各区域内机组大功率缺失对电网频率控制造成的影响,因此,提出并分析了考虑跨区送电机组跳闸和联络线越限约束的动态ACE的改进方法及其与控制性能标准(CPS)、扰动控制标准(DCS)的结合运用,为完善互联电网频率控制体系提供了可能的途径.