西电东送输电通道损耗最小最优功率分配方法

西电东送是我国的重要能源战略,其运行方式及各输电通道的功率分配不同,会产生不同的输电损耗。为了更有效地降低线损率,建立了西电东送交直流输电最优损耗模型,采用序列二次规划（SQP）优化算法,获取各交直流通道的最优功率分配。全年线损率优化计算结果为5.2%,比全年线损率普通方法预测结果5.76%有明显的下降。     

电力市场环境下两阶段交直流输电通道功率优化分配方法

交直流输电通道建设和跨省跨区电力市场正在我国稳步推进,但尚缺乏电力市场环境下的交直流输电通道功率优化分配计算的研究。为此提出一种跨省跨区中长期电力市场环境下的两阶段交直流输电通道功率优化分配方法。第一阶段针对协议计划电量,利用交替方向乘子法实现交直流输电通道功率优化分配与区域内发输电优化调度间的协同计算;第二阶段针对市场化交易增量电量,建立交直流输电通道功率分配方案调整模型。通过两阶段的分配计算,得到最终的交直流输电通道功率分配方案。通过对三区域交直流混联系统的仿真验证了所提方法能够在电力市场环境下实现交直流输电通道功率的合理分配。     

基于损耗最小化的南方西电东送通道功率优化分配实用方法

为降低西电东送电网运行过程中的输电损耗,采用理论解析法和仿真计算相结合的方法对网损最小化的西电东送通道功率优化分配策略进行研究。基于等网损微增率原则对不同直流输电通道的功率优化分配关系,确定各直流输电通道的最优功率占比;在不同直流通道功率最优分配的基础上,通过电力系统分析计算软件对交流和直流通道送电功率的合理分配关系进行寻优计算。通过分步实施的寻优策略,将多个输电通道功率优化分配的多变量优化问题简化为单变量优化问题。基于进退法、黄金分割法等一维搜索方法,可通过较少的寻优次数确定最优的输电通道功率分配方案。实例表明,提出的输电通道功率优化策略具有较强的实用性和可操作性,可为电网运行方式安排和经济运行提供重要参考。     

基于损耗最小化的南方西电东送通道功率优化分配实用方法

为降低西电东送电网运行过程中的输电损耗,采用理论解析法和仿真计算相结合的方法对网损最小化的西电东送通道功率优化分配策略进行研究。基于等网损微增率原则对不同直流输电通道的功率优化分配关系,确定各直流输电通道的最优功率占比;在不同直流通道功率最优分配的基础上,通过电力系统分析计算软件对交流和直流通道送电功率的合理分配关系进行寻优计算。通过分步实施的寻优策略,将多个输电通道功率优化分配的多变量优化问题简化为单变量优化问题。基于进退法、黄金分割法等一维搜索方法,可通过较少的寻优次数确定最优的输电通道功率分配方案。实例表明,提出的输电通道功率优化策略具有较强的实用性和可操作性,可为电网运行方式安排和经济运行提供重要参考。     

南方电网直流输电损耗分析及基于降损的交直流潮流优化探讨

直流输电损耗是直流输电的重要技术和经济指标,主要包括换流站损耗、直流线路损耗和接地极系统损耗。分析了南方电网直流输电损耗系数k,认为双极平衡方式下k值最小,输送功率对直流输电损耗有直接影响,并探讨了南方电网西电东送交直流输电通道功率优化分配方法,以降低输电总损耗。     

异步联网的交直流输电网损在线优化方法及其在南方电网的实现

云南电网与南方电网主网将在2016年实现异步联网。云南电网通过多个直流输电系统与南方电网主网相连,南方电网主网内仍然是一个交直流并联的输电网络。随着送电规模的扩大,降低网损已十分必要。目前的交直流电网的降损优化方法,已无法满足异步联网后交直流混联电网的需求。为此文章根据云南电网与主网异步互联之后的网架结构,建立了异步联网下交直流混联电网的网损优化模型,考虑了交直流潮流、送电功率、断面限制等约束,采用拉格朗日乘子法得到优化模型的最优解条件。从异步互联的直流输电通道和主网内交直流并联电网的直流输电通道2个方面,分析最优解条件的物理意义,提出网损最优的等微增率条件。结合已有的潮流分析计算工具,提出适用于大区电网规模的实用计算方法。选择南方电网2016年算例分析了直流功率调整对潮流和网损的影响,并进行了网损优化计算。计算结果表明,通过调整直流输送功率,在保持送电功率不变的条件下,可以有效降低系统网损。     

含柔性直流输电的交直流并列系统有功潮流优化方法

基于电压源换流器的高压直流输电技术,即柔性直流输电技术是近年来高压直流输电研究和应用的热点。但含柔性直流输电的交直流并列系统会使得电网的潮流分布更趋复杂。由于柔性直流输电系统能够实现有功无功的独立控制,对其有功功率指令值的分析有利于提高交直流并列系统的功率输送效率和效益。然而,目前电力调度中,该有功功率指令值的制定缺乏依据,为此提出了一种计及多目标的有功潮流优化方法。通过计及多个目标的约束,建立了相应的目标函数,利用模糊理论,给各个目标函数指定隶属函数,最终求解多目标优化函数得到交直流并列系统的有功潮流分配优化值。最后通过算例验证了所提方法的可行性。相比当前常常依据运行方式和运行经验笼统地制定有功功率指令值的做法,所提的多目标优化方法给出的指令值既能降低电网损耗,又保证了电网运行的安全稳定性。     

含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制

含柔性直流电网的交直流混联系统中换流站功率参考值和下垂系数分别决定了换流站功率分配以及直流电压与直流功率间的斜率控制关系,进而决定了整个交直流混联系统的潮流分布,因此功率参考值和下垂系数的选取至关重要。为此,提出一种含柔性直流电网的交直流混联系统潮流优化控制策略,对功率参考值和下垂系数进行优化,以实现系统网络损耗和直流电压偏差率综合最小的目标。首先,针对含柔性直流电网的交直流混联系统建立了换流站模型、交流系统模型和直流电网模型,并建立了直流电网在主从运行方式或下垂运行方式下的控制方程统一表达式。然后,基于含柔性直流电网的交直流混联系统最优潮流,在线自适应修正换流站功率参考值和下垂系数。最后,对不同运行方式下含五端柔性直流电网的修正IEEE 39和IEEE 118节点交直流混联系统进行计算分析,其结果验证了所述方法的有效性。     

考虑换流站损耗特性的交直流系统多目标无功优化控制

交直流互联系统中各个直流输电通道在输送大量电能的同时,也会产生很大的电能损耗。通过协调优化多回超/特高压直流输电系统的电压无功控制措施,能够有效地降低整个交直流系统运行的损耗电量。提出一种考虑换流站详细损耗特性的交直流系统多目标无功优化控制方法,以包括换流站内部各主要设备损耗的整个交直流输电系统总网损和所有关键节点电压偏差平方和的最小化为目标,建立交直流互联系统的多目标无功优化控制模型。提出一种自适应加权和算法,结合GAMS/CONOPT解法器求解得到多目标优化问题的均匀分布的帕累托最优解集。并根据各个最优解的模糊隶属度和熵权信息从帕累托前沿曲线中确定出折中最优解,作为多目标无功优化控制方案。通过对某个6056节点交直流互联系统的计算表明,所提出的算法求得的帕累托最优解集分布均匀,且所获得的多目标无功优化控制方案能够有效降低换流站运行损耗,提高关键节点的电压质量。     

基于最优潮流的多端柔性直流输电系统控制策略

在考虑风功率预测的多端柔性直流输电系统中,通过对交直流系统进行多目标潮流优化,将优化得到的各换流站有功功率和直流电压作为最优参考值,结合广义下垂控制对各换流站的控制系数进行调整,从而对多端柔性直流输电系统中各换流站的控制策略进行优化。同时,利用MATLAB对考虑风功率预测的多端柔性直流输电系统进行控制策略优化,对多种情况下的潮流结果进行分析比对,验证该控制策略优化方法的有效性。     

南方电网高压直流输电系统调度运行操作分析

南方电网于2008年已经形成“八交四直”的主干网架,是一个典型的交直流并联电力系统。分析了南方电网在正常方式下、事故条件下和特殊情况下高压直流输电系统的运行操作。在正常方式下,直流系统功率调整越须考虑如下几个方面：交流断面限制要求;与交直流功率优化分配有关的安全和经济优化因素;接地极不平衡电流对中性点直接接地主变压器的影响;直流系统的电流限制和降压限制;直流系统的解闭锁操作。特殊情况是指纯直流方式和直流孤岛方式。在直流孤岛方式下系统调控过程中要考虑直流系统运行工况、发生次同步振荡的可能性和直流稳定控制功能的投退等因素;此外,还要应遵从一定的调控要点。     

溪洛渡、糯扎渡直流输电规模对南方电网 安全稳定影响

考虑云南电网的负荷水平、开机方式、直流运行方式等因素,研究溪洛渡和糯扎渡直流采用5000MW或6400MW输电规模对南方电网影响,涉及南方电网的输电能力、安全稳定及电网适应性。研究结论是：直流规模越大,输电能力越高,但直流提高送电能力的比值越低;直流规模增大有利于减轻云南电网交流通道潮流,且在其他直流或交流线路发生严重故障时使云南电网处在较为稳定的状态,尽管在溪洛渡和糯扎渡直流发生双极故障时其本身需要切除的机组容量也增多。研究还表明,受端广东电网能承受这种直流规模,这种直流规模对南方电网主导振荡模式的阻尼影响也不大。     

基于TPLAN的中国南方电网可靠性与经济性评估

南方电网是我国目前唯一投入运行的超高压、远距离、交直流并列输电的大型区域电网,其可靠性与经济性分析具有重要意义。首先探讨了交直流并联系统可靠性评估的特殊性及研究进展,并对发输电系统可靠性评估软件TPLAN的特点、方法和功能进行了简要介绍。利用该软件对南方电网进行了可靠性与经济性评估。通过计算系统整体可靠性指标,得出南方电网停电影响的严重级别为2级。通过计算各省区及主要负荷点的可靠性指标,得出广东省电网的可靠性水平最低,是整个南方电网的薄弱环节。引入用户停电损失函数的概念,对南方电网进行了经济性评估,计算出全网及各省的经济性指标。此外,还研究了系统可靠性评估结果对元件可靠性参数的灵敏度问题。上述分析所得结论对于今后南方电网及全国电网的规划、运行都有较高的工程意义和参考价值。     

南方交直流混合电网调度运行控制

南方电网是我国第一个交直流混合运行的大电网,直流落点集中,西电东送通道长期压极限运行,电网稳定问题较突出。同时,南方电网地理气象条件复杂,雷害、污闪、台风、覆冰等问题严重威胁电网安全。因此南方电网必然是一个结构复杂、科技含量高、运行驾驭难度大的电网。文中系统地阐述了南方电网的技术特点,总结了中国南方电网公司为保证南方交直流混合电网的安全稳定运行在调度运行控制方面所做的工作及安全措施,如注重电网稳定特性分析、加强安全稳定控制系统的建设和管理、强化PSS运行管理、合理调控交直流功率分配等问题。     

云南电网与南方电网主网异步联网实施阶段的系统风险分析

云南电网与南方电网主网异步联网实施期间,系统稳定特性将会发生显著变化。异步联网实施期间云南电力送出断面需要断开不同的500 k V交流联络线,同时由于鲁西背靠背直流、永富直流工程投产时间的不确定性,不同的异步联网过渡方案将影响电力系统的安全稳定。为了降低系统运行风险,本文提出了异步联网工程实施阶段的过渡运行方式,分析了系统稳定特性的变化规律,重点研究了电力系统稳定控制的系统适应性、第三道防线的配置、鲁西背靠背和永富直流的工程调试等方面,为提高电力系统安全稳定水平提出了合理建议。     

特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定性分析

为了研究特高压交流输变电工程的建设对华东电网安全稳定性的影响,结合多个与华东落点相关的特高压输变电工程,采用电力系统仿真软件BPA对特高压交流电网发生单一或复杂故障的情况进行计算,分析了特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定水平。计算结果表明,当徐州-南京北双回线路发生异名相跨线故障时,电压逐渐滑落同时伴随功角逐步摆大,系统暂态失稳;对所提出的3种安全稳定控制方案进行比较后确定了推荐方案。进一步分析徐州-南京北双回线路N-2故障时失稳情况特殊性的内在机理,是随着华东电网分层分区的进行,在大量受入有功功率或缺乏无功电源支撑的地区可能因线路故障从而引发电压稳定问题。     

基于负荷模型云南电网动态稳定与传输极限研究

应用仿真软件BPA分析了负荷模型结构和参数对云南电网动态仿真的影响,对比了不同负荷模型结构和参数下系统的振荡频率和阻尼比,分别采用静态负荷模型和动态负荷模型计算了云南电网主要断面的功率传输极限。研究结果表明:当负荷位于受端时,动态负荷模型比静态负荷模型计算出的线路功率传输极限要高;当负荷位于送端时,则结果相反。在不同负荷模型下云南电网主要断面功率传输极限差距显著,因此,有必要建立云南电网动态负荷实测模型。     

交直流交叉跨越碰线故障分析及处理策略

电网交直流系统混联运行中交流/直流线路交叉跨越现象较为常见,较容易出现交直流线路碰线故障。文中从目前国家电网和南方电网直流输电工程针对交直流碰线故障的两种不同处理方法出发,分析其中隐藏的问题。故障无法切除的情况下南网工程采用的闭锁策略出现闭锁后直流过电压;国网工程采用的闭锁再启动逻辑策略实际上不起作用。在分析交直流碰线故障特征的基础上,提出交直流碰线故障由交流线路保护系统切除故障、直流输电控制保护系统报警的处理策略建议。问题分析及所建议处理策略均采用EMTDC仿真予以佐证,还仿真了不同闭锁策略和多线路同时碰线的情形。     

异步联网后云南电网的稳定特性与控制措施

与主网异步联网后云南电网独立运行,系统容量小、抗扰动能力差的特性凸显,直流极闭锁后存在功角稳定及系统高频等稳定问题,大机组跳闸存在低频问题。对异步联网后云南电网的稳定特性尤其是频率稳定特性进行了分析,通过仿真对五种稳定控制措施组合的效果进行了对比分析和评估,最后提出了高频问题通过稳控切机+FLC配合解决,低频问题通过FLC减少直流功率或切负荷解决的控制方案。