东北、华北和华东电网联网方案研究

研究了2015年我国东北、华北和华东三个大区电网的联网方案,针对不同联网方案下系统的低频振荡特性进行了分析和比较,证明了在系统中的主要大型发电厂配置电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)可以改善低频振荡的阻尼特性,并验证了所配置的PSS的有效性.文章还对系统负荷的阻尼特性进行了灵敏度分析,最后对各种交流和直流故障下系统的暂态稳定特性进行了研究.初步结果表明,将三个大区电网互联为一个大同步电网在技术上是可行的.     

华北一东北联网工程系统调整试验

我国第一个大区电网间交流联网系统－－华北－－东北互联系统已与2001年5月投入运行。系统联络线是166km的500kV缓姜线。联网系统调试的主要内容有：①联网系统并列、解列试验,②联网系统无功电压调整试验,③联网系统联络线功率调整试验,④系统扰动试验（包括切机、跳线、PSS退出等）。系统调试的主要结论为：①华北－东北电网通过绥姜线并、解列,不会对两个系统造成大的冲击。②互联系统具有较好的联络线潮流控制能力。③互联系统具有较好的阻尼特性,可以保证系统发生小扰动时的动态稳定性。     

华中与川渝联网低频振荡仿真计算研究

针对“十五”期间华中电网与川渝电网通过两回500kV交流线互联后，系统可能存在的低频振荡问题进行了计算和分析。研究结果表明联网后的华中川渝电网在发电机无PSS时，电力系统因阻尼不足会产生低频振荡。在相关的发电机采用PSS后可增强系统的阻尼，提高系统动态稳定性。     

我国未来大区电网互联可能出现或应该注意的若干技术问题--全国联网和更高一级交流电压等级技术问题研究之一

文章以我国目前规划的２０２０年电网作为目标电网,通过大量的计算分析,研究和发现了我国未来大区电网互联可能存在的联网技术问题,如：大区电网互联可能会影响网架薄弱电网的风内安全稳定水平的问题,多个大容量直流线路集中落点带来的电压稳定问题,直流联网送受端电网的相互影响问题,交流一点联网和多点联网的问题,大区电网交流互联的潮流控制问题,大区电网互联的低频振荡问题,电风互联对短路电流的影响问题以及我国大区电     

江西电网动态稳定分析研究

对华中一华北联网情况下的江西电网动态稳定问题进行了研究。在研究中，采用了频域扫描特征根和时域仿真的方法，对联网系统中负阻尼及弱阻尼振荡模式进行了定性分析。研究结果表明，需要在江西电网的相关机组中配置PSS，配置PSS后可提高整个江西电网的动态稳定性，提高鄂赣断面输电极限。     

我国首次以交流方式实现华北、东北跨大区电网互联

2001年5月13日,华北电网、东北电网联网启动调试工作顺利完成。这是我国首次以交流方式实现跨大区电网互联,也是我国迄今为止难度最大的一项跨大区电网互联工程,采用了TBC联络线控制方式和机组快速解列装置,首次同时配置了30多套安全控制装置。华北、东北电网通过500 kV姜绥线联网运行,姜绥线自河北唐山姜家营至辽宁绥中,全长167 km。作为我国第1条跨大区电网交流联络线,姜绥线的启动调试成功将有力地推进全国联网、西电东送和电力南北互供。华东电网、华中电网已于1989年通过直流联络线实现互联。此次华北电网、东北电网以交流方式联网成功,充分表明我国已能够运用交流、直流2种方式实现跨大区电网互联。     

大区互联电网动态稳定风险评估指标及应用

提出了大区互联电网动态稳定风险评估的概念及指标,并对某实际运行的大区互联电网进行了评估。提出了含多个送端的互联电网,可以通过协调各个送端的外送出力来降低系统动态失稳的风险;证明了广泛配置PSS和投入直流调制可以减少系统的动态失稳风险;给出了在电网公司承担风险的情况下输电能力的提高数值,可供电网运行人员在权衡经济性与安全性时参考。     

提高电力系统稳定器增益的相位幅值协调优化方法

特高压互联电网的建设造成了系统低频振荡和阻尼的降低,增加了电网动态失稳的风险。电力系统稳定器(PSS)可以有效地提高系统的阻尼。由于常规的参数设置方法可能造成PSS运行增益偏小的问题,文中提出了一种新的参数设置思路和方法。通过相位和幅值协调优化,提升PSS增益的稳定裕度,从而大幅提高PSS正常运行时的交流增益,明显地增强PSS的阻尼效果。仿真及实际现场PSS投运试验验证了新的参数设置办法在基本不影响角度补偿的情况下,大幅提高PSS运行增益,提升抑制低频振荡的能力,提高小干扰稳定性和电网故障后的恢复能力。     

电力系统稳定及发电机励磁控制对电力系统运行的影响

电力系统稳定性及发电机励磁控制技术是电力系统领域内一个重要的分支,对电力系统运行有着广泛而深刻的影响。近几年,全网联网形势发展很快,大区联网引起互联系统稳定特性出现明显变化,联网后系统中长期动态稳定问题变得突出,表现为系统的阻尼特性变差,存在低频振荡或故障后多摆失步问题。作为从事电力系统专业的技术人员和管理人员,要想解决上述问题不但需要掌握发电机、电力系统方面的理论,也应理解掌握应用控制理论、电子技术、计算机技术。     

利用并联储能型FACTS抑制特高压互联电网功率振荡

大电网互联容易造成电力系统低频振荡,随着我国电力系统规模的不断扩大,区域间低频振荡限制了互联系统间的输电能力,并危及到电力系统安全运行。因此针对互联系统的弱阻尼问题,首先比较了目前抑制低频振荡的常规措施,而特高压交流线路上出现的约0.13 Hz的超低频振荡现象利用有限的电力系统稳定器(PSS)难以抑制,故采用并联储能型柔性交流输电系统(FACTS)装置进行抑制。通过分析并联储能型FACTS装置抑制低频振荡的机理,根据相角补偿原理设计了并联储能型FACTS装置的附加阻尼控制器,并在电力系统分析综合程序(PSASP)环境下进行仿真计算。仿真结果表明,含附加阻尼控制器的并联储能型FACTS装置能有效抑制特高压交流线路的功率振荡,可以增强互联系统阻尼比,能够提高华中电网和华北电网联网的稳定水平。     

基于状态反馈附加阻尼控制的柔性直流电网抑制低频振荡

为了提升交直流互联系统的动态稳定性,研究了利用多端柔性直流输电系统阻尼交流系统低频振荡的方法。分析了柔性直流电网接入后系统的振荡模态,研究了直流电网对交流系统稳定性的影响,并基于全维状态空间反馈设计了柔性直流系统的附加阻尼控制器。系统振荡时该附加阻尼控制器能够输出附加控制量,调节各换流站的有功功率,从而抑制系统的振荡。以含有四端柔性直流电网的新英格兰10机系统为例进行了仿真研究,仿真结果表明,引入了该控制器的柔性直流电网能够很好地抑制原系统的低频振荡,改善系统的动态性能。     

基于李雅普诺夫函数的直流附加控制器设计

利用李雅普诺夫直接法设计了直流附加阻尼控制器,通过构造交直流系统的Lyapunov函数,设计了一个用于改善互联系统阻尼特性的直流附加控制器。该控制器利用两端换流母线处的角速度和相角,以及交流联络线上的功率作为输入信号,结构简单且易于实现。与常规的直流附加控制器相比,该控制器能更有效地抑制功率振荡,提高系统的动态稳定性。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

大区电网互联对电力系统动态稳定性的影响

研究了由区域电网间互联形成的互联电网动态稳定性的特点、低频振荡产生的原因，提出了互联系统动态稳定性的控制策略，并提出以下结论：励磁系统中自动电压调节器的负阻尼作用仍然是互联电网发生低频振荡的主要原因；PSS 已被证明是阻尼低频振荡的最有效、经济的装置，对本地振荡模式和区域间振荡模式均有很好的效果；直流调制、可控串补及可控静补对改善系统阻尼可有重要作用，今后应对这些领域进行更多的研究。     

特高压互联系统联网初期动态稳定特性及控制策略

分析了通过特高压交流联络线互联的华北、华中两大装机过亿电网在联网初期面临的运行与控制方面的新情况,研究了特高压交流互联系统的动态品质,并针对系统联网初期存在的动态稳定问题,提出了切实有效的运行控制措施。这些分析和研究结果对于特高压交流互联电网的规划、设计和运行控制均具有重要指导作用。     

特高压同步电网构建方案论证及安全性分析

目前,我国电网基本实现了全国互联,全国形成了东北-华北-华中、华东、西北、南方 4个主要同步电网。未来我国同步电网的构想中将东北-华北-华中电网调整为华北-华中-华东同步电网,以特高压为骨干网架,全国形成华北-华中-华东、西北、东北、南方 4个主要的同步电网。特高压同步联网可实现长距离、大容量输电,促进跨大区、跨流域水火电互济和更大范围资源优化配置提供网架支持,避免出现通过 500kV交流线路联接大区电网存在的动态稳定问题,同时可解决 500kV电网短路电流超标问题。     

含风电的交直流互联电网AGC两级分层模型预测控制

随着大规模风电接入交直流互联电网,传统的自动发电控制(AGC)方法难以有效地抑制风功率波动带来的频率稳定问题。为此,提出基于两级分层模型预测的AGC策略。该两级分层控制方法在下层对多个区域电网采用分散式模型预测控制;在上层对下层分散的控制器采用动态协调控制方式。以含多电源的两区域交直流互联电网AGC模型为例,仿真结果表明:与集中式模型预测控制和分散式模型预测控制方法相比,文中所提控制策略不仅对频率和联络线功率等具有良好的控制效果,还兼具高可靠性。     

基于增加联络线的互联电网低频振荡抑制方法

以西北电网的低频振荡问题为例,分析和比较了投入电力系统稳定器(PSS)和增加互联电网之间联络线这2种方法对互联电网区域低频振荡的抑制效果,指出由于弱互联电网联络线存在负阻尼效应,因此更好地抑制互联电网区域低频振荡的方法是加强互联电网之间联络线的结构.     

基于广域测量信息的直流调制新方法

提出了一种系统化的大规模交直流电力系统中基于广域测量信息的直流阻尼调制信号的筛选和集成方法。定义了一个新的概念“模式可观惯量中心”。对于多区域互联电网,当直流线路连接了2个区域电网时,区域电网“模式可观惯量中心”间的频率差可以作为直流调制信号。新信号考虑了大规模交直流电力系统的特点。与现有的调制信号相比,新信号可以更好地反映区间振荡。在南方电网的仿真研究表明,基于广域信息的直流调制新方案优于传统的直流调制方法。