摘要:随着并网光伏发电容量的规模越来越大,光伏发电固有的波动性和不可控性导致其大规模并网时会使潮流分布发生变化甚至潮流反向,对电网的安全稳定运行造成影响。建立了光伏发电系统的潮流计算模型,以IEEE 14节点系统和西北某省级电网系统为研究算例,对含光伏的电力系统进行概率潮流计算,全面分析了不同光伏接入容量、不同光伏接入点及不同光伏出力相关性的情况下大规模光伏并网对系统潮流的影响。结果表明光伏接入容量越大,电压及支路潮流的波动和越限概率也越大,光伏接入点将影响系统网损及光伏极限接入容量,并发现光伏接入对系统潮流的影响具有方向性,且光伏电站出力相关性不可忽略。所得结论可为电力系统新能源规划与运行提供决策参考。

摘要:随着风电的大规模、高渗透率接入电网,未来的电网调度迫切需要风电电源具备传统电源的有功功率稳定输出特性和调节性能。为此,面向自动发电控制(AGC)的风机有功功率控制(APC)已经成为当前风电机组主控策略的研究热点之一。目前,APC的实现方法主要包括基于桨距角调节的功率控制(PAC)和基于转速调节的功率控制(RSC)。基于对风机能量平衡关系的分析,总结了上述2种APC策略的实现原理,并利用FAST软件对控制方法和控制指令进行了仿真比较。仿真表明:相较于PAC方法,RSC方法具有更为平稳的有功功率输出;而且在低风速时,由于利用风轮的动能缓冲,RSC方法能够有效减少变桨机构的动作频率和动作幅度;但在高风速时,2种控制方法都需要频繁的变桨。此外,功率指令的设定对于APC控制效果的影响也是不容忽视的。

摘要:通过比较3种风电并网方式,指出了分频输电系统(FFTS)在大规模海上风电并网中的应用前景。介绍了分频海上风电系统的结构和变频器的选择,对比表明了模块化多电平矩阵式换流器(M³C)作为新一代变频器优良性能。分析了低频环境对分频海上风电系统中关键性设备的影响,进一步从设备角度表明分频海上风电系统的可行性和经济技术优势。最后指出分频海上风电系统中仍需解决的经济技术难题,为进一步研究指明了方向。

摘要:针对苏州南部500 kV电网供电能力提升、特高压直流功率消纳等问题,开展了统一潮流控制器(UPFC)在苏南500 kV电网应用的可行性研究,并给出了UPFC接入系统方案及拓扑结构,通过系统计算确定UPFC变压器及换流器容量。仿真计算验证了其对苏州南部500 kV电网潮流及电压调节作用,结果表明:苏南电网冬季大负荷及锦苏特高压直流小方式下,能消除梅里木渎断面N-1过载的问题;夏季锦苏直流大方式下发生双极闭锁时,通过提升地区电网供电能力,减小苏南地区切负荷量;通过UPFC无功电压控制,提供苏南地区电网电压恢复水平,一定程度上减少了锦苏直流发生换相失败。并给出了UPFC主设备关键参数的选择依据。

摘要:特高压直流严重故障时的紧急切负荷措施是阻止受端电网频率跌落的必要手段。结合稳控和营销负控系统特点,本文提出了以企业可中断负荷为精准控制对象的负荷控制系统。比较分析了稳控装置负荷控制与营销系统负荷控制方式的优缺点,介绍了精准负荷控制系统的整体架构,其中重点阐述了系统各层级功能定位、负荷控制原则和防止系统误动与拒动等关键技术。本文提出的精准负荷控制系统已在江苏电网建成投运,实现了350万千瓦秒级精准实时控制和100万千瓦毫秒级紧急控制能力。

摘要:气体绝缘金属封闭组合电器(GIS)在电力系统中应用广泛,其运行安全可靠对电力系统至关重要。现场雷电冲击耐压试验受制于设备体积和回路电感,难以在GIS变电站,尤其是特高压GIS变电站应用。本文分析了目前GIS设备冲击耐压试验现状,并从波形参数、电压极性和加压间隔时间等方面阐述了GIS设备冲击电压绝缘缺陷检出影响因素。基于研发的特高压GIS变电站现场冲击耐压试验用的可移动式气体绝缘标准雷电冲击试验成套设备,成功在1000 kV南京站和苏州站开展了现场标准雷电冲击耐压试验。

摘要:随着新能源规模的日益扩大,新能源电站的出力往往呈现较强的相关性,在传统的随机潮流算法中对强相关性随机变量考虑较少。综合考虑风电出力的随机波动、负荷的变化、发电机的强迫停运及线路的故障等各种不确定情况,根据节点电压和支路潮流的期望值及灵敏度矩阵,计算了负荷及常规发电机、风电机组出力、各节点注入功率的各阶半不变量,由Gram-Charlier级数展开求得概率密度函数和概率分布函数。IEEE-30节点测试表明:该算法能反映大规模新能源接入下系统的不确定性,将求取随机变量和的概率密度函数的卷积运算简化为半不变量的代数运算,极大地缩短了计算时间,并具有良好的收敛性。

摘要:随着电网互联规模的不断扩大,电网的电力电子化不断增强,给电网的运行可靠性带来了新的挑战。统一潮流控制器(UPFC)作为调节潮流能力最强的柔性交流输电(FACTS)设备,我国已经实现其自主设计、研发并成功投运于南京西环网。通过建立含UPFC的运行可靠性模型,并对南京西环网进行运行可靠性分析以及效益评估。算例结果表明,UPFC能够有效提高区域电网的运行可靠性,具有可观的经济效益。

摘要:虚拟同步发电机技术利用电力电子变换器模拟同步发电机的特性,使变流器具有同步发电机一次调频、一次调压、阻尼及惯性等特性,增强了变流器对电网电压及频率的支撑作用,提高了电网接入的友好性。提出一种利用常规锁相环校正虚拟同步发电机频率和相位的方法,在启动并网及强扰动过程中校正频率和相位的不合理偏移,减小了上述工况下的振荡及失控风险,并通过实验验证了方法的可行性。

摘要:随着高压直流(HVDC)输电技术的发展,混合直流输电已经成为一种趋势。分析了逆变侧交流三相故障造成混合双馈入直流中电网换相换流器高压直流(LCC-HVDC)双桥换相失败的机理,区别了造成双桥连续换相失败与双桥非连续换相失败的主要影响因素。通过对LCC-HVDC在不同交流故障程度及故障触发时刻下仿真分析,研究了这2个因素对换相失败类型的影响,并发现交流系统轻微故障下的电压波形畸变是双桥非连续换相失败现象的主要成因。通过单纯形算法对混合双馈入系统中电压源换相换流器高压直流(VSC-HVDC)控制参数进行优化,抑制了在交流系统轻微故障情况下发生的LCC-HVDC双桥非连续换相失败。

摘要:本文研究柔性直流输电网的电压控制原理。描述了柔性直流电网电压控制的3种基本策略及其特点,提出了一种一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略,其中一次调压采用带死区的直流电压下斜控制律,二次调压采用基于电压基准节点电压恒定的控制准则。论文给出了带死区的直流电压下斜控制的实现方法和逻辑框图;描述了电压基准节点的选择原则,并给出了基于电压基准节点电压恒定控制的二次调压实现方法。构建了一个四端直流输电网测试系统,基于该测试系统,介绍了带死区的直流电压下斜控制的参数设计方法,测试了直流电网负荷改变以及电压基准换流站退出运行2种工况下整个系统的响应特性。测试结果表明,所提出的一次调压与二次调压相协调的直流电网电压控制策略具有良好的控制性能,适用于普遍意义的直流电网。

摘要:在分析配电网通信系统的发展现状的基础上,根据我国电力通信系统的特点及应用要求,建立了配电通信系统公共信息模型(CIM)。论述了CIM模型建模原则、建模方法,给出了通信系统的拓扑模型、设备模型、资产模型的建模实例并进行了详细分析说明,最后研究了模型的拆分与合并,为电网通信系统CIM建模提供了方法,为构筑电网信息化打下了坚实的基础。

摘要:热倒母线操作中的隔刀可靠拉合检测与防误操作预警一直是变电站日常运维中的难题。提出基于差动原理的隔刀电流计算方法,研究不同系统运行方式、隔刀接触电阻对隔刀电流分配、三相不平衡程度的影响,充分利用母联间隔、线路间隔的状态信息,构建基于隔刀电流、母联间隔三相不平衡度的预警判据,结合母差保护、后台监控系统等研究热倒母线操作远程预警技术,通过改进常规站、智能站母差保护模型,五防系统对热倒母线操作中的隔刀拉合不可靠问题进行预警,通过仿真、实际变电站运行数据验证了该方法的可靠性、安全性。

摘要:针对星型连接的多端柔性直流输电(VSC-HVDC)系统,提出一种基于方向行波小波能量比值的保护策略。首先分析了星型连接VSC-HVDC系统故障行波的传播特性,找出故障线路和非故障线路方向行波的不同传播规律;然后对电压和电流线模分量进行离散小波变换,计算相应线路方向行波的小波能量;最后通过各个线路正反向行波小波能量的比值确定故障线路。PSCAD/EMTDC仿真结果表明:提出的方法能够快速准确地判断星型拓扑VSC-HVDC系统的故障线路,并且不受故障线路、故障距离、故障类型和故障电阻的影响,具有很好的鲁棒性。

摘要:电网故障后解列出的孤网是电力系统的重要组成部分,优先恢复系统中的孤立电网具有简化计算、加速电网恢复和及时带动重要负荷的优点。文中针对恢复的快速性和稳定性,综合考虑了孤网全黑状态的分区策略和各分区的恢复网架,引入最短启动时间算法和整数条件下的线性规划法,提出一种全新的孤网分区优化算法。该算法以机组、负荷最短启动时间为目标函数,以分区内的机组稳态有功、无功功率平衡为约束,将复杂的多目标非线性规划问题化简为单目标多约束的线性规划问题。文末以新英格兰10机39节点系统作为算例验证本文算法的有效性。

摘要:针对风力发电效率普遍较低的问题,从减少风电场及风电机组有功损耗的角度出发,提出一种双馈型风电场双层无功分配策略。该策略在传统无功分配策略的基础上,考虑电机定子、网侧变流器功率极限,实现以有功损耗最小为目标的优化分配,以提高风电场发电效率。基于Matlab/Simulink平台搭建双馈风电场仿真模型,仿真结果验证了该控制策略能大大减小机组内部功率损耗,提升风电场发电效率,同时还能有效抑制由于电网负荷变化导致的电压波动,提升电能质量。

摘要:极端气候条件和输送功率的限制使得直流电流无法满足融冰要求,导致直流输电线路形成覆冰,这将严重影响特高压直流系统的稳定运行。本文结合酒湖直流工程的融冰功能,阐述了特高压直流输电工程中循环阻冰模式和并联融冰模式运行的主接线拓扑结构与特点,提出了循环阻冰模式下两极联跳的策略和并联融冰模式下直流控制保护功能的修改方案。通过RTDS闭环实时数字仿真验证了融冰功能的可行性和有效性,可为特高压直流输电工程融冰运行方式的直流控制保护系统设计提供参考。

摘要:研究了基于可穿戴设备(谷歌眼镜)的智能变电站巡检虚拟视频和实时数据展示技术:现场巡检人员通过谷歌眼镜扫描粘贴在电气设备上的QR码(二维码的一种)来自动识别相关电气设备的设备名称和ID编号,并将相关识别信息通过蓝牙技术转发给智能化一体单元;移动终端根据获得的设备编码,通过电力系统4G专网,从后台数据服务器搜索并获取该电气设备的关键物理信息(电气设备厂家,铭牌,上次检修时间及设备实时运行数据),并将信息根据现场巡检人员的需要以图片或虚拟视频的形式投影至谷歌眼镜上。本发明方法突破了常规变电站巡检难以有效获取实时数据的障碍,有助于提高智能变电站巡检的自动化水平。

摘要:地铁能量回馈系统可以将地铁刹车的能量回馈到电网中,达到节能和稳定直流电压的目的。而充电回路的设计不仅关系到能馈装置的安全运行而且影响并网后对电网系统的冲击。分析了地铁能馈系统的工作原理,并给出交流充电和直流充电2种设计方案和充电流程,最后通过搭建1.2 MW背靠背的能馈系统试验平台,进行了充电和并网试验。试验结果表明,直流充电方案不仅能满足能馈系统的并网需求而且操作流程简单可靠,是理想的充电方案。

摘要:基于加速退化试验进行智能电能表的寿命预测,是当前解决智能电能表的可靠性评估的一种有效手段。智能电能表在设计、制造过程中不可避免的引入早期失效的问题,若在开展加速退化试验工作时,不对检测得到的智能电能表性能数据进行早期失效分析,将存在早期失效的智能电能表的伪寿命数据引入寿命评估,会导致错误的寿命评估结果及不必要的后期维修更换成本、风险。针对智能电能表的加速退化试验数据处理问题,提出了一种基于加速退化试验数据的早期失效分析方法,并以某单相智能电能表为例,进行了分析验证,本文的研究进一步提升了智能电能表寿命评估的准确性。

摘要:针对某变电站主变进线电缆GIS终端环氧套管开裂故障,综合分析了裂纹宏观形貌、环氧树脂浇注体材料性能和环氧套管力学仿真,认为产生环氧套管开裂的根本原因是连接导体和电缆终端安装偏差间隙过大,环氧套管法兰的凹槽处在运行中长期处于接近其材料强度极限的应力状态下,安全裕度不足。据此,提出了更换整改的建议,确定安装偏差间隙应不大于0.5 mm。

摘要:分析了一起励磁调节器手动模式运行导致机组非停的案例,给出了励磁调节器手动模式运行时,有功功率、无功功率的相互关系及变化趋势,通过潮流仿真,再现了故障过程,进一步说明了分析的准确性,同时验证了跳机过程中失磁保护定值。文章的分析结果对电厂运行维护有重要的参考价值。

摘要:静态变频启动装置(SFC)作为抽水(水泵)工况启动的变频启动电源,是以转速调节器为基础的设备,主要用于向机组施加以转矩,将其拖动至电动机方向期望的转速,从而使机组并网。本文阐述了SFC的基本工作原理、主要设备、作用和启动流程,并分析和总结了在启动过程中遇到的问题及处理方法。

摘要:国电泰州电厂3号机组为1000 MW二次再热超超临界机组,机组调试期间超高压转子、高压转子和低压转子发生不稳定振动,振动不断爬升,严重影响机组的安全稳定运行。通过对振动数据的分析,指出摩擦故障是导致超高压转子、高压转子和低压转子不稳定振动的根本原因,现场分析故障原因,改变机组启动方式,并采取现场动平衡处理,处理后摩擦故障消除,机组稳定运行。