适用于大量小水电接入地区的区域备自投新型控制方法

为提高供电可靠性,提出一种由站内备自投、区域备自投及安稳装置相互配合,适用于大量小水电接入地方电网的区域备自投控制方法。当系统发生故障时,根据频率、电压变化情况,配合安稳装置有选择地甩负荷或减小水电出力,并判断孤网能否稳定运行。若孤网能够稳定运行,通过调整电压、频率与主网进行同期合闸;否则解列所有小水电,备自投动作投入备用电源。以云南临沧电网110 k V链式电网为例搭建仿真模型,结合电网实际运行数据利用PSCAD/EMTDC进行了模拟仿真,结果表明:所提方法既减少了负荷损失,又缩短了故障恢复供电时间。     

含电压控制的小水电区域备自投装置研究

针对含小水电区域传统站内备自投须在母线失压后才动作,导致电网供电可靠性较低的问题,提出一种含电压控制的能快速恢复正常供电的区域备自投方案。在主供线路末端增设储能和D-STATCOM装置提高系统暂态稳定性,在备自投热备用线动作开关处增设自动捕捉准同期功能实现孤岛区域快速并网以提高系统供电可靠性。试运行结果表明,该方案在含小水电区域发生故障后能快速恢复孤岛区域正常供电,有效提高该区域供电可靠性。     

含分布式电源的链式电网地区的区域备自投控制方法研究

为提高含分布式电源地区电网的供电可靠性,提出一种考虑分布式电源和无功电源特性的适用于含分布式电源的链式电网地区的区域备自投控制方法。故障后由高频切机或低频减载装置切机组或无功源、甩有功或无功负荷,分别对频率和电压进行调节,使小电源带负荷形成孤岛稳定运行,实现远方同期直接并网;若不满足同期并网条件,解列所有上网分布式电源,由区域备自投动作并网。在PSCAD中搭建云南临沧110 k V链式电网模型进行仿真,结果表明,该方法有效增加了准同期并网成功的几率,减少了重要负荷的损失,是提高含分布式电源地区电网供电可靠性的有效手段。     

适应稳定控制系统动作的备自投开放判据

传统备自投方法难以正确区分进线故障导致母线失压和稳定控制系统动作切除进线导致母线失压两种情况,可能导致备自投误动或拒动,影响电网的稳定运行和供电可靠性。文中根据稳定控制系统动作和进线故障切除时,母线电压和进线电流的不同变化特点,提出了一种适应稳定控制系统动作的备自投开放判据。该判据可在稳定控制系统动作切除进线时,自动闭锁备自投;而当进线故障切除时,可靠开放备自投。仿真测试验证了所提判据的正确性。     

地区电网高频切机优化及与超速保护的配合

分析地区电网与主网解列后孤网运行时的频率特性,指出影响孤网频率的主要因素为功率不平衡量和系统惯量.针对新疆石河子电网可能出现的高频问题,通过高频切机配置方案研究及高频切机与火电机组超速保护控制器（OPC）的协调配合研究,提出适应于地区电网的高频切机方案,以及应优先采用高频切机来抑制频率升高,尽量避免OPC反复动作的配置原则.     

甘南电网孤网运行电压及其频率控制研究

水电群由于故障并网断路器跳闸后与主网裂解形成孤网时,孤网区域内负荷功率极低导致系统功率大量过剩,从而引起频率和电压的大幅变化。针对甘南孤网运行出现的问题,根据甘南电网实际运行情况制定出合理的切机方案从而抑制孤网高频,并通过投切电抗器和发电机进相运行来控制电压变化。利用PSASP对控制方案进行了仿真验证,结果表明,在合理的控制策略下甘南电网可以维持孤网运行时的稳定。     

一种适用于大型光伏电站的新型备自投方案

随着大规模光伏接入电网，备用电源自动投入装置（简称“备自投”）的传统投入策略将受到影响：当电网出现故障，由于光伏电源的存在，故障处母线电压无法满足检“无压”判据，传统备自投不能正确动作。为提高新能源利用率且保证在不解列光伏电源前提下备自投正常动作，本文提出一种基于分布式缓冲电阻的新型备自投方案。首先，重点分析光伏出力与负荷功率不匹配程度对并网点电压的影响；其次，通过在各光伏发电单元直流电容两端并联分布式缓冲电阻支路，利用缓冲电阻平抑主供电源断开后（备自投动作前）形成孤岛状态下的功率不均衡，实现在不解列光伏电源前提下备自投安全快速动作；最后，针对光伏与负荷功率极不匹配场景利用Matlab/Simulink进行仿真验证，备用电源投入时冲击电流可限制于1.5倍额定电流以内，符合相关规范要求，验证了所提新型备自投方案的可行性及有效性。     

多源并存外送系统高频问题分析及控制策略

我国风电资源主要分布在三北地区,以集中送出模式为主,当外送通道中断后,极易出现高频。针对多源并存外送系统孤网运行后存在的高频问题,从理论上分析了风电接入对系统频率特性的影响,提出了多源并存外送系统高频控制思路。结合实际电网存在的高频问题,仿真分析了风电接入比例、孤网过剩有功功率大小、常规机组开机方式和负荷水平变化对孤网频率特性的影响,提出了考虑频率主导因素的高频控制策略,并对所提策略进行验证。     

含高渗透率风电的孤网频率动态特性研究

大规模风电集中并网后,风电近区系统的频率动态稳定性将面临严峻挑战。以实际电网为例,以现有频率保护配置方案为基础,仿真模拟了风电近区电网孤网运行时风电机组、常规机组、核电机组高频保护装置的动作情况。分析了各类机组在暂态过程中的差异,深入研究了近区孤网的频率动态特性,并提出了适用于风核联合运行工况下的孤网高频保护优化配置方案。该研究成果对大规模风电集中并网近区各类机组频率保护定值的整定具有重要的参考价值。     

考虑山区小水电的智能型备自投装置的研究

针对小水电地区传统备自投存在的不足之处:长时间等待母线失压,以解列所有小电源为代价,恢复供电需要很长时间,在研究自动捕捉准同期、高周切机等原理基础上,提出了一种适用于小电源地区的智能型备自投方案,即在枯水期选择快速联切水电的备自投模式;在丰水期则选择为高频逐轮切机、准同期合闸的备自投模式,以达到快速恢复地区供电的目的.该方案已在备自投装置中实现,并利用近几年的故障录波数据以及电网运行参数对装置进行了模拟实验.实验证明,这种智能型备自投的使用能有效地提高电网安全稳定性和供电可靠性.     

内桥接线变电站备自投与主变保护的配合

通过对110kV内桥接线变电站备用电源自动投入装置的逻辑功能分析,详细论述了完全内桥和不完全内桥两种主接线方式下,主变保护动作对备自投装置动作的影响,并提出了110kV内桥接线变电站备用电源自动投入装置与主变保护的配合方案,使备用电源自动投入装置更加能够自动适应变电站运行方式,自动选择投退主变保护闭锁备自投。     

基于IEC61850的数字化备自投

传统的备自投不能实现各个设备之间的互操作,使整个电网的信息难以共享,且接线较复杂,难以维护与扩展.以IEC 61850为通信标准规范,设计了一种变压器数字化备自投的实现方案.详细分析了不同运行方式下的逻辑过程以及完成数字化备自投的实现方式,对备自投出现的特殊问题提出了一些解决方法.采用OPNET仿真软件对变压器备自投通信方式进行仿真验证.结果表明,数字化备自投具有较高的实时性,完全满足标准规定的4ms.     

一种基于智能电网的广域备自投方案

在电网一些供电薄弱的变电站,传统备自投功能难以实现。针对这一情况,介绍了一种广域变电站备用电源自投方案。该方案选择电网中有特定连接的三个弱联系变电站,在电网中建立一个备自投功能点,将远方的备用电源切换到失去主供电源的变电站,从而避免负荷损失造成的电网事故。它基于智能电网信息共享和远程光纤通道信息技术实现,可以解决常规备自投装置动作逻辑固定,适用范围受限等问题,从而拓展了备自投的功能。该功能的使用将解决一些电网架构薄弱地区的供电可靠性问题,也将体现智能电网的智能化特性。     

换流站站用电系统设计

站用电系统的安全可靠对换流站及电网安全运行的影响举足轻重,针对换流站站用电系统的较高可靠性要求,提出站用电系统的设计原则,结合工程实践提出站用电系统的典型接线。控制保护系统是站用电故障及异常情况下可靠运行的重要保障,对控制保护特别是站用电系统中的备自投等展开系统分析,提出工程实施方案。     

基于实时信息的区域备自投研究与实现

针对常规备自投装置不能实现链式结构串供的多个110 kV变电站中非开环点变电站在失电时的快速恢复供电问题,提出了一种适用于常规和智能化变电站,基于区域电网实时全景信息的区域备自投新方案。具体介绍了区域备自投原理和实现方案,以及其与站域备自投、常规备自投、区域保护、区域稳控的关系等。RTDS试验及现场工程应用表明,所提出的区域备自投性能优越,能够实现区域电网发生故障时的快速恢复供电。     

一种新型的110 kV多进线自适应的备自投方案

针对110 kV系统进线条数多、运行方式灵活的特点,提出一种新型备自投解决方案.该方案根据设定的备自投策略表,充分考虑间隔的实际运行状况,能够智能地选择对应的备自投匹配方式,具有较为完备的自诊断和自识别能力.对于提高备自投的动作准确率和降低运行维护成本,具有一定的实用意义.     

水电群孤网后的安全稳定特性及控制策略

水电群通过远距离、超高压通道送电,大扰动后与主网解列而孤网运行时,系统可能面临一系列由频率控制及电压控制等交织在一起的安全稳定问题。文中结合四川电网的实际运行情况,基于PSASP和MATLAB软件建立了仿真模型并复现了四川电网水电群孤网运行事故。通过研究水电群孤网的高频—高压特性,探讨了水电群孤网运行方式下影响系统安全稳定的主导因素,提出了水电群孤网运行的安全稳定控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。     

远方备自投装置在汕尾电网的应用

结合远方备自投装置在汕尾电网的实际应用工程,分析了远方备自投的优势及其动作原理,并通过实际联调试验进行验证,提高了电网运行的可靠性。     

柔性直流互联电网的孤岛频率快速控制技术

区域小电网同时通过交流及柔性直流输电通道与其他大电网连接的互联电网,当交流输电通道故障导致区域小电网孤岛时,柔性直流系统的定有功功率控制方式限制了大电网对孤岛的支援能力。根据柔性直流系统具有潮流控制快速可靠的特点,设计了一种基于离线计算与在线判断相结合的柔性直流互联电网的孤岛频率快速控制方案。首先,通过离线策略初步确定功率缺额,随后根据在线频率变化率判定采取粗调或精调的实际控制措施,用于粗调的离线计算结果使得在线判断时计算量小、采样少,动作快速;用于精调的频率限制控制器(frequency limit controller,FLC)可以实现无差调节,能够对粗调结果进行补充,增强可靠性,并能与区域电网的切机(负荷)措施紧密配合。仿真结果表明,所提的故障孤岛频率快速控制方案能够有效解决孤岛系统频率稳定问题。