超高压电磁环网的特点与案例分析

针对仍普遍存在的超、特高压电磁环网,结合省级电网的实例总结了电磁环网的不同发展形态和结构,认为电磁环网的主要风险在于潮流转移和控制,并提出了衡量电磁环网强弱和风险的耦合度指标。在网络结构优化和加强方面,认为强耦合的弱电磁环应优先加强上级电网,弱耦合的强电磁环应优先考虑短路控制和简化结构,多级电磁环应尽快解耦等,分析了电磁环网的典型分片方案。鉴于超、特高压电磁环网将长期存在,阐述了电磁环网单一和连锁跳闸后实用化的潮流转移控制方法,特别是针对大功率、强耦合型电磁环网提出了一种严重故障后快速切除联络元件的非常规稳定控制措施,以实现解耦控制、均衡潮流,有效提升过渡期电网的稳定水平和输电能力。在实际电网中的多个应用实例表明其效果良好。     

计及电压与无功功率的直流潮流算法

直流潮流算法在电力系统中应用广泛,但目前的直流潮流算法大多无法准确计算节点电压幅值和支路无功潮流。因此,文中基于经典直流潮流算法,考虑无功功率方程,提出了一种计及电压与无功功率的直流潮流算法,可在保留直流潮流算法线性与快速性的前提下,实现节点电压幅值与无功潮流的近似求解。对IEEE 118节点系统、Polish 3012节点系统和国内实际大系统的仿真验证表明,所提出的改进直流潮算法能够精确、快速地求解系统中的节点电压幅值与无功潮流。     

输电线路虚拟有功功率差动保护

有功功率差动保护在消除线路分布电容影响、应对高阻故障等方面独具优势,但近处金属性故障时的性能缺陷限制了其实际应用。为解决此问题,文中依据叠加原理,提出了虚拟有功功率的概念,并对内、外部故障时线路两端虚拟有功功率的特征进行了分析。以此为基础,提出了分相虚拟有功功率差动保护动作判据,并对其动作特性进行了定性分析。借助PSCAD搭建500kV输电线路模型,全面仿真和评估了不同故障位置、故障类型、过渡电阻、无功元件调整、非同步数据等多种因素对保护方案的影响。理论分析及仿真结果表明,该保护方案可准确辨别故障区间且近处金属性故障无死区,耐过渡电阻能力较强,数据交换量少,同步要求低,无需电容补偿措施。     

试验站冲击负荷对电网的电能质量影响分析

介绍了某试验变电站拟进行的各种试验方式,对试验站在公共连接点产生的电压波动和闪变、有功冲击进行了仿真计算,得出该试验站需满足国标关于电能质量限值要求的试验容量为196 MVA,大于此容量则需要采用冲击发电机进行试验。建议试验单位应与电网相关部门相互合作,采取相应措施,使试验站冲击负荷对电网的影响满足国标限值要求。     

配电网三相潮流计算方法研究

本文针对三相变压器、分布式电源潮流计算模型进行了分析,归纳了配电网三相潮流计算的各种方法,并探讨其收敛性能、计算速度,以及在弱环网、不对称网络和PV节点上的处理能力。通过分析各种方法的特点及缺陷,提出改进建议。     

基于一致性算法的微网分布式有功均衡控制

为实现微网内可控型分布式电源(distributed generator,DG)按有功容量分配负荷以避免其过载,建立了基于一致性算法的分布式有功均衡控制模型。不依赖于中央控制器,而是通过Agent与邻居Agent之间的局部通信,根据自身信息及获取到的邻居信息来实时更新自己的信息,作为可控DG的指令以实时调整自身有功输出。此外,建立了考虑通信延时的有功均衡控制模型。基于Matlab/Simulink仿真验证了所提均衡控制策略可以达到有功均衡的效果,解决了部分DG过载的问题,且系统电压和频率稳定。另外,讨论了延时对系统的影响,验证了延时过大会使系统均衡精度变差。     

多相辐射状配电网的一种线性近似潮流方程

配电网通常为多相且呈辐射状。为了便于进行潮流计算及优化,提高计算效率,本文推导了基于辐射配电网的一种线性近似潮流方程。该方程可以方便的应用于配电网的重构、恢复以及最优潮流等问题中。采用IEEE 13,34,37,123节点标准配电测试系统进行测试,验证了所提方法的准确性。     

UPFC有功控制引起的交互影响研究

统一潮流控制器(UPFC)的多个控制器之间存在交互影响,这种交互作用会影响控制器的工作性能。分析了UPFC有功参考值的变化对电压控制器所控电压的影响,阐述了利用数学公式反映其影响的方法的局限性。利用PSCAD/EMTDC时域仿真,得出了电压动态数据,并用来拟合Logistic模型,得到有功补偿度变化量对节点电压变动值影响的数学表达式。该数学表达式能够针对不同有功补偿度变化量进行交互影响程度的预测,有利于分析UPFC有功潮流控制给并联侧电压控制器运行带来的影响。     

考虑输电损耗和新能源波动的VSC-MTDC下垂控制策略

输电线路上功率传输引起的电压降使各个换流站的直流电压存在差异,具有随机性的新能源接入也会带来系统直流电压波动。这两方面的原因会使换流站输出功率发生偏移,从而影响多端直流输电(MTDC)系统的潮流控制。对此提出一种考虑输电损耗和新能源波动的MTDC下垂控制策略,该控制策略根据潮流分析的结果为换流站指定运行参考点,对主换流站和从换流站分别增加电压闭环和功率闭环,形成带电压死区和带功率死区的下垂控制,以补偿新能源接入带来的影响,同时根据换流站容量和系统电压范围指定下垂系数。通过仿真表明,该策略在正常运行状态下能够削弱新能源波动对从换流站输出功率的影响;在大扰动状态下能够为换流站合理分配波动功率,具有良好的调压性能。     

计及风电不确定性的含UPFC电力系统的两阶段最优潮流

风速具有随机性和不确定性,大规模风电场的并网会影响电力系统的稳定性,而统一潮流控制器(UPFC)具有实时潮流控制能力,有利于系统稳定。建立计及风电不确定性的含UPFC的最优潮流模型,由日内滚动调度和实时调度两阶段组成。日内滚动调度阶段不考虑风电出力预测误差,制定机组出力计划,优化运行成本;实时调度阶段根据风电出力预测误差调节UPFC参数,实时修正运行计划,并进行潮流优化,以保证系统安全可靠。以IEEE 14节点系统和某实际系统为例进行算例分析,结果表明,所提模型可以通过UPFC的参数控制有效减少风电预测误差带来的影响,从而提高系统的经济性和安全性。