摘要:提出一种考虑统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)系统级和换流器级控制策略的线路功率调节能力计算方法,实现了电网正常运行和N-1情况下UPFC对线路潮流有效控制范围的计算。介绍了UPFC工程的控制策略,在考虑并联侧定电压控制和定无功控制特性的基础上实现潮流分析,并以南京西环网UPFC为例,基于江苏电网的实时运行数据对UPFC的实际潮流控制范围进行计算,为电网调度运行提供参考。

摘要:苏南500 kV统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)工程是目前世界上电压等级最高、容量最大的统一潮流控制器工程,用于解决苏州南部电网潮流分布不均、断面超限、无功支撑能力不足等问题。本文概述了苏南UPFC的工作原理及保护配置方案,对典型故障点的保护动作结果进行了阐述说明,为今后更高电压等级的柔性输电系统保护研究提供了参考。

摘要:500 kV串联变压器是苏州500 kV统一潮流控制器(UPFC)工程中的关键设备,承担着换流器与线路电压、功率输送调节的任务。由于500 kV串联变压器特殊的联结方式和运行工况,其与常规500 kV变压器存在诸多不同。第一,网侧绕组相对地主绝缘与线路电压等级匹配,而端间纵绝缘则由各项过电压决定,带来了网侧绕组绝缘水平复杂的特点;第二,绝缘试验中雷电全波冲击试验和外施耐压试验也与常规变压器差异较大;第三,串联变压器的特殊工况造成了其对抗短路能力和过励磁能力要求高的特点。在苏州UPFC工程中,针对500 kV油浸式串联变压器开展了大量的技术研究,克服了网侧绕组绝缘复杂、试验技术特殊、抗短路能力和过励磁能力要求高等难题。文中分别从运行工况、技术特点和试验要求等方面对苏州UPFC工程中500 kV串联变压器进行技术解析。

摘要:随着大规模风电场的并网,其不确定性会给电力系统的稳定性带来极大的挑战,而统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)作为最全面的柔性交流输电(flexible AC transmission system,FACTS)装置,具有强大的潮流控制能力。文中利用UPFC协调风电的不确定性,建立考虑决策风险的含UPFC多目标最优潮流模型,并对IEEE-14节点系统进行算例分析。结果表明,所提模型能够得到各时段各场景下的较好决策并减少发电机来不及调整的风险性。

摘要:为量化评估统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)装置对电网运行可靠性的影响,以200 kV南京西环网UPFC工程为研究对象,分析了含UPFC系统可靠性评估的方法和流程。首先基于UPFC子系统划分,建立了UPFC各子系统无备用元件和有备用元件情况下的可靠性模型,在此基础上获得UPFC系统两状态模型,由此提高了传统电力系统可靠性评估方法在含UPFC系统的适用性。最后,结合南京西环网实例,重点分析了装设UPFC、新建线路、采用倍容导线等不同方案以及UPFC不同安装位置对电网可靠性的影响,分析结果可为后续柔性输电装置在江苏应用提供借鉴。

摘要:以区域负荷节点上不同用电性质负荷的构成比例为特征,进行负荷的分类及模型识别。选取充分参与系统主导振荡模式,且具有较高电压等级的关键母线作为观测对象,构建模型识别的目标函数,用梯度优化算法搜索负荷参数最优值。通过算例仿真检验了文中方法的有效性,并对不分类、按电气距离分类和按负荷用电性质构成比例分类这3种负荷节点分类方法进行比较,结果表明按负荷性质构成比例对系统负荷分类识别,其识别结果具有更好的准确性和适用性。

摘要:传统的电力系统N-K故障分析一般采用组合遍历的方式,存在故障组合数量大、计算效率低的缺点。文中建立了此类问题的两层规划模型,通过寻优方式确定造成电网损失最大的故障组合。上层问题在故障重数给定的条件下,寻求能够引起电网切负荷量最大的故障组合。下层问题则针对上层问题决策的故障组合,模拟电网事故后的运行情况,在满足电网各类运行约束的条件下,通过调整发电机组输出功率最小化电网切负荷量,进一步给出了模型的遗传算法求解流程。最后,通过IEEE-14节点和IEEE-118节点算例系统,对模型有效性进行了验证。

摘要:毫秒级精准负荷控制系统将切负荷控制方式从传统的集中切变电站负荷线路方式转变为快速精准控制用户可中断分支负荷线路。在分析现有终端接入通信技术的基础上,提出了系统的总体架构,即控制主站层、控制子站层、终端用户接入层,描述了各层级的功能定义,给出了计及直流故障落点位置和负荷分层的整体最小欠切控制策略;详细介绍了系统实现所需的关键技术:STM-1接口(155M接口)技术、多用户共享2M通道接入技术、模拟大规模可中断负荷批量切除及有序恢复的试验技术等。该技术方案已应用于江苏电网精准切负荷一期、二期工程中,现场实切试验表明满足运行要求。

摘要:针对2018年多直流馈入江苏规划电网,基于电力系统仿真程序PSD-BPA,研究了受端交流系统故障导致直流连锁换相失败及闭锁的问题,总结了多馈入交互作用因子以及节点电压交互作用因子在实际电网中的应用规律。由于江苏电网多回直流之间存在一定的相互耦合作用,当交流系统中主要线路发生故障后,会引起多条直流的连锁换相失败。此外,由于耦合程度的大小,相比于直流换流母线处发生故障,直流逆变站邻近交流母线故障后会造成更多直流的连锁换相失败。由于减轻多直流间交互作用的措施多数投资较大,江苏电网应在实际运行时给予这些交流母线故障更多的关注。

摘要:考虑光伏发电预测具有不确定性的特点,从电力市场环境下的售电商角度出发,利用蓄电池、空调需求响应资源消纳和跟踪光伏发电,在保证经济性且光伏发电预测值的偏差有足够的需求侧资源消纳的条件下,建立了多时间尺度调度模型。在日前调度中采用机会约束考虑光伏预测偏差,转化为确定性等价条件求解,日内调度中以调整量最小和不平衡量最小为双目标对光伏发电进行跟踪。仿真结果表明,在日前调度中考虑光伏预测偏差可以有效改善新能源的消纳情况,提高售电商收益,置信水平越高,光伏跟踪情况越好,实际日收益与日内调度成本有关。

摘要:特高压直流分层接入交流电网不同电压等级的运行方式,为缓解大容量直流接入受端电网后的潮流疏散问题提供了有效手段。直流落点选择是一个多目标决策问题,考虑到直流分层接入电网的特点及影响,建立了直流分层接入电网的综合评价指标,在此基础上利用逼近理想解排序法(TOPSIS法)建立了对应的直流分层接入落点选择策略。以实际电网中特高压直流分层接入为例,采用所提方法评价了不同的直流分层接入方案,验证了方法的有效性,所提方法可方便地应用于对实际规划电网中直流分层接入落点方案的选择。

摘要:介绍了高维随机矩阵数学基础,重点是马尔琴科-帕斯图定理和单环定理;阐述了高维随机矩阵应用于状态评估的一般性方法,包括适用性条件、矩阵构造方法以及状态评估指标;讨论了单环定理的具体编程步骤;举了2个应用场景为例,分别是电力设备状态评估和电网运行状态评估。仿真结果表明,高维随机矩阵可用于评估系统状态,通过状态评估指标能有效反映出电力设备的健康状态和电网运行的故障状态。

摘要:随着电力电子技术的不断发展,负荷换流器不断接入电网中,电网逐步发展为低惯量、欠阻尼网络,电网的安全性和稳定性问题日益突出。传统负荷换流器控制下,负荷难以有效的参与电网动态调节,而虚拟同步电机技术能够为系统提供惯性支撑,因此受到广泛关注。文中介绍了负荷虚拟同步电机的工作原理,建立了负荷虚拟同步电机的小信号模型,给出了一种负荷虚拟同步电机的控制参数设计方法,该方法可兼顾系统的稳定性和动态性能。Matlab/Simulink仿真结果表明该方法中小信号模型的正确性和设计方法的有效性,能够对电网的稳定提供支撑作用。

摘要:研究了三相电压型PWM整流器的基于内模控制的新型双闭环控制策略。其中电流环基于内模解耦控制,实现了有功和无功电流的解耦,电压环基于功率守恒和二自由度内模抗扰控制,既实现了线性化的间接电压控制,又可实现直流侧电压的快速跟踪和优良抗扰特性。仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

摘要:针对变电站现场人工配置交换机虚拟局域网(VLAN)、组播等工作量大且容易出错的问题,提出了基于变电站配置(SCD)文件提取交换机配置信息以实现交换机自动配置的方案。在建立交换机模型和变电站物理连接关系模型的基础上,通过分析SCD文件中虚连接和物理拓扑连接的内在关联,利用数据库的连接和提取功能,匹配出交换机配置信息,并将配置信息保存成交换机配置(CSD)文件格式。将CSD文件下载到交换机,完成对交换机的统一离线配置,从而降低交换机的配置维护难度。实际证明该方法减少了现场配置工作量,在工程应用上有重要意义。

摘要:云南电网与南方电网主网实现异步联网,云南电网的失步振荡特性随之发生新的变化。利用基于电压比相原理和Ucosφ原理的失步振荡中心搜索方法,对异步联网后云南电网典型方式下的多重严重故障进行仿真研究,确定失步振荡中心的分布区域和失步断面的构成类型。云南电网目前配置的分散独立式失步解列装置,对于复杂断面的失步判别和解列效果均不理想,因此在研究云南电网失步特性的基础上,针对并列式失步断面和长链式失步断面,提出基于Ucosφ判据和电压比相判据的失步解列系统构建方法,设计并初步验证了滇西北、滇中西南、滇东北失步解列系统构建方案与初步策略。

摘要:随着智能化变电站新技术的推广应用,存在大量传统变电站向智能化变电站过渡和改造的场景。针对手工编辑维护远动装置模型工作量大、容易出错等缺点,分析了远动装置的信息结构和对象模型的特征,在此基础上提出了远动组态升级转换方案。结合具体的应用实例,介绍了工具软件程序设计和开发的过程,提出了构成该工具的各个模块,并对其功能进行了详细的阐述。与传统方式相比,该方案能显著降低变电站现场远动改造的难度,提升工程实施效率。

摘要:1000 kV特高压南阳站是我国特高压交流示范工程,特高压变压器是特高压变电站内的重要设备。变电站内2台不同厂家生产的变压器分别采用完全补偿和非完全补偿的调压方式。文中介绍了2台不同原理变压器的绕组连接方式及调压原理,分别建立了调压补偿原理的Simulink仿真模型,并通过变压器电压仿真数据证实了仿真模型的正确性,最后对2台主变的中低压侧电压进行了对比分析,并根据对比结果针对特高压电网建设提出建议,以期为后期特高压建设提供参考。

摘要:介绍了保护控制装置的个人计算机(person computer,PC)机虚拟运行平台设计架构和关键技术。将装置划分为管理进程、若干实时组件和非实时组件。管理进程读取配置文件,加载各个处理器的实时、非实时组件库,通过虚拟的CAN总线、FIFO通信完成初始化交互。管理进程启动实时线程,按照任务周期设置关系,串行执行实时任务;管理进程启动若干非实时线程,调用非实时组件周期任务,实现和多个调试客户端的并发通信。组件之间通过虚拟数据总线、共享内存交互数据。基于平台化的开发方法,支持装置整机功能的模拟测试,装置配置和程序可在实际装置和虚拟装置中运行,提高了开发效率。

摘要:目前智能变电站过程层交换机的流量管理主要采用虚拟局域网(VLAN)划分的方法,该方法需要理解VLAN的工作原理,并根据信息流进行人工设计,效率不高。文中通过解析光纤物理回路文件(SPCD)和变电站配置描述文件(SCD),建立交换机的端口拓扑关系,分析各智能电子设备(IED)在交换机中的信息流,根据端口自动分配端口虚拟局域网标识(PVID),从而自动完成交换机中VLAN配置表的生成。文中设计了220 kV典型间隔VLAN配置表的自动生成的测试用例,通过测试证明,该方法可自动完成智能站交换机VLAN配置表的生成,按预期精细化控制流量走向,大大提高了现场的工作效率,具有一定的实用价值。

摘要:智能变电站安装静止型无功发生器(SVG)和晶闸管投切电容器(TSC)等柔性交流输电系统(FACTS),可综合利用两类装置优点,实现智能、柔性、动态地补偿所需无功。文中从原理、结构、性能及控制策略几个方面介绍了GM (GMRP动态组播管理协议)智能变电站SVG及其与TSC构成的FACTS装置智能协调控制系统,同时剖析了一起试运期间的SVG保护跳闸事件,找出了跳闸原因,即系统电压谐波含量突增,引发相关保护误动。最后给出相关整改措施及建议,希望为同类柔性输变电设备(如STATCOM、UPFC等)的设计、运检提供一定参考和帮助。

摘要:目前对于电子式互感器渐变性故障在线诊断的研究较少。针对线路电子式互感器,从元件物理温度特性出发,构建线路电子式互感器电流电压漂移偏差故障和变比偏差故障数学模型。利用线路光纤差动保护装置采集的双端6个电流量及本端4个电压量,建立了线路电子式互感器渐变性故障诊断判据,通过将保护装置输出的电流电压值进行纵向及横向比较分析,能够快速准确地查找出故障互感器。该方法无附加硬件设备,在电子式互感器不停电、不脱网的条件下,可在现有保护装置上实现电子式互感器故障的在线诊断,通过Matlab仿真验证了该方法的正确性和有效性。

摘要:本文提出了两种基于单周控制的三电平四桥臂电力有源滤波器矢量模式。研究三电平四桥臂变换器的拓扑结构,分析其等效数学模型,考虑到直流侧电容电压可以自动实现均衡,借助绝对开关状态表提出了两种三电平四桥臂单周控制矢量模式,并详细推导控制目标方程,最后仿真结果表明两种矢量模式能够有效补偿谐波,显著减少零线电流,降低APF的开关损耗,从而验证了所提理论的有效性和可行性。

摘要:研究了继电保护装置定值远方操作方法,在对已有典型方案分析的基础上,提出了基于文件方式的继电保护装置定值远方操作方法。定值管理客户端通过文件方式获取继电保护装置的定值模型,查看及修改继电保护装置定值的操作均以文件为操作对象,通过召唤原始定值文件读取继电保护装置定值,通过下发更新定值文件修改继电保护装置定值。同时本文对该方法实现的细节进行了简单的描述和构想,初步证明在目前已有技术条件下该方法的可行性。

摘要:选取IEEE-57节点测试系统进行振荡模式、阻尼特性和电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)投退分析,校核系统PSS配置的合理性及抑制低频振荡的效果。基于自适应加速粒子群算法分3步对测试系统进行PSS参数协同优化和配置,第一步对15号机PSS参数进行单机优化,对比系统阻尼;第二步对18号机进行PSS配置及其参数优化,提高测试系统阻尼;第三步对15、18号两机进行PSS参数协同优化,获得更高阻尼特性的参数。利用小干扰稳定时域仿真和普罗尼算法(Prony分析),验证得协同优化的PSS参数阻尼效果更好,系统动态安全稳定水平更高且PSS协同优化及配置方法有效可行。

摘要:在发电机组甩负荷初始状态时,发电机功率突降保护装置可快速作出判断并安全停机。文中描述了某电厂出线故障引起功率振荡,发电机组功率变送器传变周期与汽轮机数字电液控制系统(DEH)的设定值不匹配,且波形发生畸变,继而造成机组调门误关闭,功率突降保护动作导致跳机的事件,分析了此动作事件成因,并就如何防范与解决大型机组发生类似问题提出了合理化建议和改进思路。