基于电热协调的电网安全校正控制方法

在动态热定值系统框架下,针对电网中因某一输电元件故障被切除而引发其他输电元件载流越限情况下需要实时安全校正控制的问题,引入电热耦合规律,提出电热协调实现电网实时安全校正的过程化优化控制模型,给出相应的解决方法和机理分析.其核心在于抓住某一扰动场景下输电元件温度变化与载流变化间的不同步性,以过程化的思想,使其在电网安全校...     

间歇式能源协调优化调度技术提升电网消纳风电能力

正近日,中国电机工程学会在北京组织召开了"基于D5000间歇式能源日前日内协调优化调度关键技术研究与应用"项目鉴定会。鉴定委员会一致认为项目研究成果技术先进,创新性和实用性强,总体达到国际先进水平。该项目由国家电网公司华北分部与国电南瑞科技股     

北京电网消纳分布式光伏发电能力分析

随着光伏分布式发电的不断发展,光伏发电出力的随机性、运行方式的复杂性对电网的安全稳定运行带来了极大的挑战。文章在分析分布式光伏发电对系统潮流、电压和网损的基础上,讨论了影响系统消纳光伏发电的主要因素,并详细计算了北京局部电网在不同负荷水平、不同运行方式下,可消纳光伏发电的最大容量。     

电热协调潮流及输电线路温度的变化过程分析

在动态热定值实施背景及电热协调的概念基础上,探讨了输电线路发热及相关热载流极限在各种技术条件下的确定问题。针对存在输电能力受热限制的电网,深入研究了电热协调潮流及输电线路温度变化过程模型和算法的基础问题。通过电热协调潮流,即代数方程和微分方程的交替解算,给出适应电力系统运行模式各类扰动下的输电线路(尤其是关键输电线路)的温升变化过程的轨迹,从而期望达到实时通过输电线路的温度变化来判别输电线路载送能力是否受制约,充分挖掘现有电网潜在的输电能力,以提高系统运行的安全性和经济性,为进一步开展计及电热协调的电力系统运行调度理论研究铺设基础。     

基于电热协调优化提升机组顶峰出力能力研究

传统煤电机组逐步由电量型电源向调节型电源转变,由于受外电不确定性、新能源发电随机性等因素影响,加剧了电网调节的难度,尤其是供热期,热电机组面临用电与供热双重高峰的压力,被迫因满足民生供热向电网调度部门提报降出力申请。基于采暖季电力保供严峻形势,提出针对机组因供热制约而提报降出力的合理评判标准,核实机组真实出力水平;进一步提出三种利用热网特性短时提升机组顶峰出力的技术措施,并对三种措施的可行性及应用场景进行分析,在不进行额外技术改造的前提下,确保电力安全可靠供应。     

计及电热耦合的潮流数学模型与算法

电热协调（ETC）理论的提出对实时环境下输电元件载荷能力的有效利用具有重要意义,但由于电与热之间的紧密耦合,使电力系统的潮流计算变得复杂,文中针对该问题进行了深入研究。将输电线路热动态微分方程引入到现有的电力系统潮流模型之中,利用隐式梯形的差分方法将该微分方程代数化,使输电线路温度成为电力系统运行的一个新的状态量,从而提出了计及电热耦合的潮流计算数学模型,并在推导得到牛顿法求解该模型的修正方程基础上,进一步提出了适应电热耦合处理的简化计算方法,该模型和算法实现了电气量和其温度的统一处理,不仅反映潮流的电的信息,而且能够提供输电线路热惯性的动态过程,即温度变化信息,从而实现输电线路载荷能力由温度评判的目的。最后通过算例分析验证了该模型和算法的有效性,为进一步开展电力系统运行调度中的电热协调理论研究奠定了基础。     

电网运行环境下基于电热耦合潮流的架空线路应力预估

架空导线的力学状态是决定其安全运行的关键因素,与导线的运行温度及所处的气象环境存在着密切关联。该文在电热耦合潮流计算中考虑架空线路沿线气象分布情况,并结合代表档距法将架空线路沿线各耐张段应力的计算融入到电热耦合潮流计算之中,在此基础上建立电网运行环境下架空线路各耐张段温度和应力的预估方法。该方法能够预估任意电网预想运行方式下架空线路耐张段的温度及应力,为从热、力学本质上分析架空线路的载荷能力及其安全运行提供支持。最后结合某地区电网,用算例验证了该方法的有效性。     

基于微分博弈理论的两区域自动发电控制协调方法

随着风电等间歇式能源并网,自动发电控制(AGC)过程中将出现越来越多的区域间功率支援,而各区域都不愿付出过多的调节代价,如机组磨损、额外燃料消耗、偏离经济调度下的运行点造成的损失。解决其间的博弈困局,制定有说服力、稳定的协调运行方案,是调动全网调频资源共同消纳间歇式能源的前提。文中利用微分博弈理论对该问题进行建模并求解,使博弈达到非合作反馈纳什均衡点。在两区域AGC模型上的仿真结果显示,与比例—积分控制和最优控制不同,所提的协调控制策略能保证被各区域自愿、忠实地执行,因为单独改变策略将导致收益下降。     

省级电网发、输电设备检修优化系统研究与开发

利用集成开发工具JBuilder,采用Oracle9i数据库,成功设计开发了结构合理、功能齐全、界面友好、具有很强实用性的初级电力市场环境下省级电网发、输电设备检修优化系统,较好地解决了目前检修计划安排只靠人为经验制定和输电设备检修安排如何配合发电设备检修等问题。简要介绍了系统相应的功能设计及其实现的关键技术,系统提供了强大的人机交互功能,可以使操作员灵活地选择优化目标和设置不同的约束条件,系统应用达到了预期的效果。     

"十一五"南方电网"西电东送"输电能力研究

南方电网经济发展和能源分布不平衡,具有较强的优势互补条件,应积极推进南方电网“西电东送”,实现电力资源更大范围内优化配置。进一步提高西电东送输电能力是提高电网运行安全性、加大西电东送规模及满足供电需求的需要。要从电源布局、开机方式、电网结构、直流调制、新技术应用等方面,研究提高电网输电能力的措施,充分挖掘电网送电潜力,达到提高电网经济效益的目的。     

基于连续潮流的输电网可用输电能力计算

提出一种基于连续潮流的线性迭代法计算输电网可用输电能力ATC(AvailableTransferCa鄄pability),详细推导了该算法的数学模型,并给出计算方法及流程,将算法应用到IEEE-30节点系统,结果表明该方法具有一定的实用性、可靠性和有效性。同时,将基于连续潮流法与直流灵敏度法的计算精度进行比较,结果表明该方法精度高;此外讨论了负荷参数λ取固定增长步长与变增长步长两种情况下的计算精度与计算速度,结果表明两者计算精度差不多,但后者计算速度快一些。     

计及老化线路电流承载能力退化特性的电力系统连锁故障分析

长期老化效应导致输电线路的电流承载能力退化以及老化失效风险增大,会使连锁故障风险进一步恶化。研究了输电线路老化对电力系统连锁故障的影响。首先,基于热平衡理论建立了输电线路老化相依的电流承载能力计算模型,阐述了电流承载能力与输电线路运行年龄的数值对应关系。在此基础上,综合考虑实时潮流和输电线路的老化效应,建立了包含实时潮流、运行年限、停运概率的三维映射关系,改良了输电线路动态停运概率模型。然后,通过引入概率阈值参数,建立一种改进的基于停运概率模型的连锁故障路径搜索准则,以连锁故障演化过程中的最大概率耦合事件为导向,在过滤低概率连锁故障路径的同时筛选代表性故障路径。最后,在改进的IEEE 39节点系统上进行了实例研究。算例结果证明,考虑线路老化效应后,由单线路意外事件触发的连锁故障事件增多,概率增大,其对应路径阶数增大,系统连锁故障风险明显升高,表明输电线路老化效应与连锁故障后果之间存在显著相关性。     

基于公平发电的新能源电站协调调度方法研究

我国新能源电站普遍存在限电现象,限电条件下多个新能源电站如何公平的参与调度成为关键问题。文中提出一种考虑新能源发电公平性的新能源电站协调调度方法。考虑技术性、运营特性、经济性和可靠性等多维度提出新能源电站评价指标体系;提出基于灰色关联度和熵权法的新能源电站评价指标体系综合分析方法,以综合评价新能源电站先进性。基于新能源电站先进性综合排名,提出了包含电网对新能源发电的可消纳空间计算和调度计划公平性分配的新能源电站协调调度方法。通过算例结果表明,所提出的评价指标体系及其分析方法可以正确评价新能源电站先进性,所提出的新能源协调调度方法可以有效保障综合排名高的电站优先发电,提升新能源电站参与调度的公平性。     

计及线路动态电热特性的交直流混联电网过载控制策略

交直流混联电网中大容量直流闭锁或交流线路因故障切除会引发潮流大幅度转移,增加电网连锁故障风险,需及时采取安全控制措施阻断事故的扩大。为此提出一种交直流混联电网过载控制策略,该策略充分挖掘输电线路耐受过负荷的能力,引入导线动态电热特征量作为线路安全约束,协调健全直流输送功率调节、机组有功调整以及切负荷等多种手段,实现与时间关联的潮流动态优化控制。控制模型以总控制代价最小为目标函数,经过变量的优化筛选在较短时间内得到安全且经济的过载控制方案,可有效地避免混联电网连锁跳闸事故发生。最后,基于改进的IEEE39节点交直流混联系统,与采取不同线路安全约束条件、不同优化变量的控制方法相对比,验证了所提过载控制策略的有效性及优越性。     

基于线性化最优潮流的电网可用输电能力计算

可用输电能力(ATC)是评价互联电网运行安全稳定裕度的重要测度指标。针对交流最优潮流(OPF)模型计算ATC时在收敛性方面的不足,提出一种计及电压和网损的线性潮流方程,在此基础上构造用于ATC计算的OPF计算模型,并通过先估计网损、再求解优化问题的2步求解策略得到ATC的计算结果。IEEE 39节点系统的算例分析验证了所提方法的正确性和有效性。     

UPFC与IPFC提升系统输电能力比较研究

随着电力系统负荷及网架的日益发展,由系统潮流分布不均而引起的输电阻塞问题越来越严重,极大地制约了电力系统的输电能力与效率。利用FACTS设备提升电力系统输电能力相较于传统方案具有占地面积小、可控性高等多方面的优势。UPFC与IPFC作为先进的第三代FACTS装置,在潮流调控方面均有着突出的应用优势。因此有必要对两者在提升系统输电能力方面进行技术经济比较研究,用以指导实际工程的解决方案选择。首先基于附加功率注入法分别对UPFC及IPFC进行稳态建模,推导了其数学表达式。之后以江苏南通西北片电网为例,将所建模型应用于实际电力系统,计算结果显示两者均能大幅提升系统输电能力以及安全可靠性。最后在多种工况下对这两种解决方案进行了技术经济比较分析,结果表明IPFC相较于UPFC而言在潮流调控方面的作用更为全面与突出。     

提高电网输电能力技术概述与展望

随着电网规模的扩大和用电需求的增加,提高电网输送能力、构建安全稳定的电网已成为中国电网的发展目标。介绍了目前提高电网输电能力的研究重点,阐述了智能电网背景下提高输电能力的相关技术。在此基础上,分析了未来研究的新思路,提出了其长远发展的框架。