限制500 kV电网短路电流的网架调整优化算法

通过开断部分线路调整500 kV网架结构以增加超标站点之间的电气距离,是限制500 kV电网短路电流的有效措施.对于开断线路的选择既要考虑短路电流的限制效果,又要尽量保持500 kV网架的完整性,如何从上千种断线组合中,选取一种开断最少线路以最大限度限制超标站点短路电流的断线组合极为困难.文中通过分析开断线路对阻抗矩阵各元素的影响,推导开断线路与超标站点自阻抗变化的灵敏度关系,并以该灵敏度为指标提出了一种限制500 kV短路电流的网架调整优化算法.该算法通过求取超标站点自阻抗灵敏度加权和的最大值,可以快速寻找限制超标点短路电流的最优断线组合,避免了对所有断线组合逐一进行校核的繁琐过程.基于该算法提出的广东电网500 kV调整方案证明了其有效性.     

一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法

文中提出了一种受端电网限制短路电流的多目标决策方法。该方法通过监测开断线路对受端电网的阻抗矩阵,计算出开断m回线路且存在n个超标站点时的自阻抗灵敏度;并且根据各个超标站点的短路电流超标程度,建立多目标模型并计算出帕雷托最优解集,获得限制各个超标站点的短路电流的最优断线组合。本文提供的方法能够满足短路电流的限制效果和保持系统的完整性与安全性的综合效果最佳的多目标决策要求。     

宁夏电网短路电流超标原因及限制措施研究

近几年随着宁夏电网的快速发展,火电厂及新能源的大规模接入,短路电流超标问题日益突出。本文基于转移阻抗的概念,分别从电源发展和网架变化两个方面分析了2014至2018年引起宁夏电网各电压等级短路电流超标的原因,结果表明电源接入是导致330 kV、750 kV电网短路电流超标的主要原因,引起220 kV短路电流超标的主要因素是网架变化。此外分析了各电压等级火电厂的短路电流灵敏度系数,结果表明火电厂对本电压等级的短路电流灵敏度系数最大。最后总结了近年来宁夏电网已采取的短路电流限制措施,并结合宁夏电网十三五规划,分析了宁夏电网4分区运行方案。     

特高压接入对天津500 kV电网短路电流影响及限制措施

采用中国电力科学研究院开发的PSD-BPA软件,详细分析了特高压接入对天津500 kV电网的影响。天津南特高压站投产对天津500 kV电网潮流、电压和暂态稳定水平影响不大,但对短路电流影响较大,提高了天津500 kV变电站的短路水平,使得天津南和静海500 kV侧短路电流超标。针对短路电流超标问题提出限制短路电流的3种措施,采用PSD-BPA软件对3种限制措施进行分析,检验3种限制措施的效果。最后,从限制短路电流效果和对电网安全稳定运行的影响2方面对3种限制措施进行比较分析,论述了3种限制措施的优劣性。     

广东电网短路电流超标问题分析和限流措施研究

分析造成广东电网及各局部电网短路电流超标的主要影响因素、分布特性和变化规律,指出500 kv侧短路电流主要取决于500 kV电网结构而220 kV侧短路电流主要与变压器容量和下接220 kV电网结构有关.限制500 kV侧短路电流的主要是采取断线,线路出串等改变电网结构的措施,限制200kV侧短路电流则要区分220 kv侧电磁环网轻、重两种情况,采取不同的措施.基于TPSC的短路电流限制器能够局部解决500 kV短路电流超标问题,且不会对系统暂稳和母线电压产影响,其实际装置研究是进一步研究的重点.     

多直流馈入电网限制短路电流方案多目标优化

基于多直流馈入短路比,分析了限制短路电流措施对多馈入短路比影响,提出了能反映多直流馈入受端电压支撑能力、限制短路电流方案的经济性和控制效果的目标函数,构建了多直流馈入电网限制短路电流方案优化的数学模型。通过支路筛选策略进行决策变量降维,采用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标优化,找出Pareto最优的限制短路电流方案。通过实际电网的仿真结果表明所提出的方法具有较好的适用性,能满足电网规划要求。     

限制短路电流的线路开断全方案搜索方法

开断部分输电线路是限制电网短路电流水平的常用措施,由于单一的开断方案可能不能满足电网日益灵活多变的运行要求,为此提出了满足短路电流限制要求的线路开断全方案搜索方法。首先证明了节点短路电流与线路投切存在着单调关系;然后将开断方案表示为所开断线路的集合,进一步推导了开断方案的超标节点集与开断方案的子集方案(或超集方案)存在单调关系;利用这一关系得到了快速筛选开断方案的策略,避免了穷举所有线路开断方案。通过对IEEE 9节点系统和河北南部电网某分区220 kV层网络的算例分析,验证了基于上述原理的搜索方法的有效性。     

基于灵敏度分析的限流方案优化决策方法

考虑限制短路电流与提高系统稳定性的相互制约关系,提出一种基于灵敏度分析的限流方案优化决策方法。通过分析各种限流措施对阻抗矩阵元素的影响,推导各种限流措施与超标站点自阻抗的灵敏度关系,提出一种考虑限流措施灵敏度的支路筛选策略。以总投资成本最小和短路容量裕度最小为目标,应用自适应混合粒子群优化算法寻找限流方案集。基于层次分析法建立综合评价模型,应用模糊综合评价算法对限流方案集进行系统性定量决策。实际系统仿真结果表明该方法能够快速获得优化决策方案。     

500 kV变电站技术改造的探索

对华东电网运行近20年的500 kV斗山变电站进行技术改造,以解决500 kV电网短路电流超标作为首要改造内容,详细介绍了技术改造的思路、方案决策、改造原则、工程过程控制和改造效果.     

基于灵敏度分析的多馈入直流系统限制短路电流优化

多回直流馈入和短路电流超标是我国受端电网面临的两个典型问题。提出了一种基于灵敏度分析的多馈入直流系统限制短路电流优化方法。通过分析各种限流措施对阻抗矩阵元素的影响,推导各种限流措施与超标站点自阻抗的灵敏度关系,提出了一种考虑限流措施灵敏度的支路筛选策略。理论推导出了基于雅克比矩阵的多馈入短路比形式,在此基础上,提出了能够反映限制短路电流成本及效果、网络联系紧密程度以及受端系统对多馈入直流支撑能力的目标函数。采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II),结合支路筛选策略,寻找Parero最优的限流措施配置方案。实际系统仿真验证了所提方法的有效性和快速性。     

特高压接入京津冀北500 kV电网短路电流问题及限流措施研究

随着主干网架不断加强,尤其是特高压变电站的接入,京津及冀北电网500 kV短路电流日益攀升。针对特高压变电站接入引起的500 kV短路电流超标问题,采用短路点自阻抗模型分析特高压站及周边500 kV站的500 kV短路电流构成要素及超标机理,进而根据影响短路电流的主要因素选取有效的限流措施。最后通过对实际电网的短路电流计算分析进行了论证。     

背靠背VSC-HVDC的多目标优化布点

电网间的电气联系日趋紧密,多个500 k V变电站短路电流接近或超过断路器遮断容量,严重威胁电网安全。采用背靠背电压源换流器型高压直流输电(voltage source convertor-based high voltage direct current,VSC-HVDC)技术限制短路电流的方案获得业界的关注和认同。在分析VSC-HVDC降低短路电流原理的基础上,建立以短路电流降低综合效果和投资经济性最优为目标的VSC-HVDC多目标优化布点模型,并采用快速非支配排序遗传算法求解;通过多端口网络等值模型约简可行解空间,以提高个体适应度评估速度;基于模糊选择策略获得最优折中分期建设方案。以2015年夏大运行方式的广东电网为算例,验证表明:1)短路电流降低综合效果指标能有效反映限流措施效果和作用范围;2)多端口网络等值能大幅提高算法求解效率;3)综合限流效果与配置点短路电流大小无直接关系。     

江苏220 kV电网短路电流的分析和对策

在江苏电网的短路计算中,发现部分500 kV变电站220 kV母线单相短路电流大于三相短路电流较多,且已超过断路器的额定开断能力.分析了该现象产生的危害及形成的原因、治理的措施以及各项措施的效果.总结了治理电网短路电流超标的总体思路.     

异步联网条件下内蒙古电网的短路电流问题

随着内蒙古电网规模的不断扩大,短路电流超标问题已成为近年来运行最突出的问题之一。以2023年内蒙古电网规划网架为研究对象,建立内蒙古电网和华北电网的背靠背直流输电异步联网模型。采用PSD-SCCP短路电流计算程序对内蒙古电网异步联网工程接入前后的220kV、500 kV母线进行全网三相和单相短路电流扫描可知,异步联网工程投运后,能一定程度降低内蒙古电网的整体短路电流水平,尤其对临近换流站的母线短路电流水平的限制效果非常明显;但对于短路电流超标严重且距离换流站较远的地区,限制效果不明显,从而验证了异步联网方案对短路电流限制的有效性和局限性。因此,2023年内蒙古电网的短路电流超标问题,可以采取异步联网方案与其他传统限制短路电流措施相结合的方法来应对。     

500 kV电网短路电流超标机理及限制措施适应性

提出一种利用短路点自阻抗分析500 kV电网短路电流超标机理的方法,并应用于短路电流限制措施的适应性研究.基于二端口网络理论,构建双端电源等值电路,从短路点自阻抗各组成要素的物理意义角度分析不同位置、不同类型短路电流的主要影响因素,揭示其超标机理.500 kV侧短路电流主要取决于500 kV侧电网结构,因此其限制措施主要是改变500 kV侧电网参数;220 kV侧短路电流受变压器等值阻抗和220 kV电网结构的影响,但不同站点受二者影响程度不同,应根据不同影响程度采取相应的措施以增大变压器等值阻抗或改变220 kV侧电网参数.应用于广东500 kV电网短路电流分析和限制措施的研究结果证明了其正确性和实用性.     

基于PSASP的短路计算分析

随着电网负荷和系统规模的增加,导致短路电流水平快速上升,因此对电网进行短路电流计算分析具有重大的意义。介绍了电力系统综合分析程序PSASP短路计算模块的主要功能,应用PSASP对某省500kV及220kV厂站的短路水平进行了全面计算与分析,针对部分厂站短路电流水平超标问题,提出了相应的措施和建议。并对规划2010年电磁环网解环后,500kV/220kV厂站的短路电流水平进行计算分析,计算结果为电网的安全运行提供了可靠依据。     

限制广东500 kV电网短路电流运行方案

500 kV主网短路电流超标问题已成为广东电网近年来运行最突出的问题之一。对于开关设备不能及时更换的超标站点,只能暂时通过分层分区供电、分母运行、断开或跳通线路等措施,从系统运行方式安排上进行限制,将短路电流水平降低至安全合理的水平。以2009年广东500 kV电网以及其中的鹏城站为研究对象,从短路电流降低效果、实施的可行性、潮流分布、 N -1、系统可靠性等方面,对降低短路电流的各种运行措施进行了计算和研究,提出了相对较优的限制短路电流运行方案。     

华东500 kV电网短路电流分析及其限制措施探讨

在2006～2007年华东电网的短路电流分析和潮流分析的基础上,对解决2006至2007年华东500kV电网短路电流超标问题的各种方案进行了分析比较,并给出了相应的解决措施.详细介绍了江苏和浙江电网短路电流限制措施.     

科技信息

“控制和降低华东电网500 kV系统短路电流水平的研究和应用”项目介绍项目对华东电网500 kV系统2003年~2010年的短路电流水平及其限制技术进行了全面透彻的研究,提出了切实可行的运行方式调整方案、母线分裂方案、母线分裂工程实施方案和串联电抗器应用方案。通过技术经济性比较,采用500 kV超长GIL技术成功实施了母线分裂工程。项目结合华东电网的实际,针对不同枢纽变电站短路电流超标的特点,提出了不同的短路电流解决方案。通过过渡解决方案的实施,成功地解决了电网迫在眉睫的短路电流超标问题,提高了电网在严重缺电形势下的安全稳定运…     

基于灵敏度分析法的电网GIC优化治理

针对电网地磁感应电流(GIC)对电网安全稳定运行潜在的威胁问题,阐述了电网GIC模型,提出了灵敏度分析法,并以整个电网所有变电站接地电流不超标为目标,采用灵敏度分析法对变压器中性点串接电阻方案进行优化,给出了黑龙江省2011年末500 kV规划电网的GIC优化结果,验证了此优化治理措施的有效性和可行性。