特高压交直流背景下的江苏电网无功电压控制分析

当前,特高压交直流建设步伐加快,对受端电网而言,扩大区外来电规模已经成为各方共识。分析了江苏电网规划发展与无功电压运行情况,探讨了特高压交直流背景下开展无功电压控制研究的重大意义,分析了特高压交直流背景下电网的静态无功电压控制策略和无功补偿配置方案,并对电网动态无功电压裕度进行了仿真分析,开展了电网严重故障下的电压稳定校核。为提高特高压直流近区电网的电压稳定裕度水平,提出了安装适当动态无功补偿装置等措施,仿真计算结论显示效果良好。     

特高压交流试验示范工程无功电压控制策略研究

长治—南阳—荆门特高压交流试验示范工程投产后,特高压联络线无功电压控制策略较常规电压等级线路呈现新的特点,需兼顾特高压线路绝缘水平和电网安全稳定约束2个方面的要求。揭示了特高压系统电压变化的原因,分析了特高压与500 kV系统无功电压特性差异,采取仿真计算和实测曲线验证了理论分析结果,提出了特高压联络线电压控制措施,取得的成果已应用于特高压交流试验示范工程,并为今后特高压工程的无功电压运行控制提供依据。     

特高压交流电网的无功电压控制

特高压交流电网是长距离大范围平衡能源供需、建设坚强智能电网和全球能源互联网的关键。特高压交流电网正在稳步发展中,无功电压控制是保证特高压交流电网安全可靠经济运行的重要手段。文中总结了特高压交流线路的无功、电压特性,指出了特高压交流电网在无功电压控制方面存在的困难;从独立控制、与近区电网协调控制、大电网全局优化三个方面综述了特高压交流电网的无功电压控制方法。最后,结合特高压电网的无功电压控制现状分析和发展趋势,指出了特高压交流电网在无功电压控制研究中的几个发展方向。     

基于特高压背景的江苏电网电压控制

在特高压交直流背景下,为全面分析特高压交直流电网的建设给江苏电网安全稳定运行带来的影响,重点选取江苏电网无功电压薄弱和区外交直流受电比例较高区域,针对严重故障方式,进行电网电压稳定研究计算,分析存在的无功电压问题。提出针对提高江苏电网本身动态无功储备能力的措施,以及利用直流本身特性来实现直流系统相互支援协调的措施,以期为江苏电网动态无功及电压控制提供参考。     

特高压电网无功电压控制策略迭代求解方法研究

传统的特高压电网无功电压调节多从抑制电压越限角度出发,缺乏对多方面信息综合考虑。文中提出了一种基于改进层次分析法的特高压电网无功电压优化控制方法,构建了特高压变电站电压安全、无功交换、电网损耗等三维度量化评价指标,综合考虑3个方面的优化目标,应用层次分析法计算得到特高压变电站无功电压调节需求综合权重,确定优化方向,通过迭代求解,得到电网全局优化策略。基于华北电网实际数据,仿真验证了该方法的有效性和合理性。     

南阳变建成对特高压及河南电网的影响

特高压南阳变的建成将使河南电网成为联结华北、华中、西北电网的重要枢纽,研究新的联网形式下特高压及河南电网的运行特性,是确保华北-华中电网安全稳定运行的必然要求.本文深入研究了特高压南阳变建成后特高压联络线及鄂豫断面的输电能力、华北-华中电网安全稳定水平、特高压及河南电网电压无功特性,结果表明特高压南阳变建成后电网输电能力、安全稳定水平、电压无功调节能力均有明显提高,宜结合电网规划,加快特高压南阳变建设进度.     

特高压电网对福建电网安全稳定影响研究

分析了交、直流特高压电网对福建电网安全稳定的影响,研究了特高压交流电网、特高压直流系统发生故障时福建电网的安全稳定性以及受端换流站附近交流电网单一或严重故障对直流系统的影响及系统安全稳定水平。分析了特高压电网对福建电网短路电流和无功补偿的影响以及1 000 kV/500 kV电磁环网的解环等问题。结果表明：大容量直流输电系统单极/双极闭锁后主要问题是引起局部500 kV网架过载;交流特高压线路单一乃至个别多重故障情况下福建电网均能保持稳定运行。福建电网具有较大的抗扰动能力。     

网源稳态调压对暂态无功支撑能力的影响研究

发电机与静止补偿电容器是电网稳态电压调控的重要无功源。特高压直流送端大型水、火电机组以及受端电网电压支撑机组与主网电气联系紧密,可参与系统稳态调压。针对电力调度与运行系统中,关于稳态运行时降低机组无功出力可以增大暂态无功备用这一观点的不足之处,通过理论解析,揭示了发电机组稳态运行工况对暂态无功出力特性的影响;针对发电机与静止补偿电容器组合的网源调压系统,提出物理意义明确的暂态无功支撑能力定义以及提升该能力的稳态优化调压方案。小电网测试系统和特高压直流送、受端大电网仿真计算结果表明,增加机组稳态无功出力,可改善交流电网受扰后暂态电压恢复特性。     

特高压联网条件下自动电压控制系统的功能定位及应对策略

针对特高压电网发展对自动电压控制(AVC)系统的技术需求,分析了现有AVC系统控制方式对特高压联网的适应性。通过对传统基于经济压差的无功电压控制策略进行优化调整,提出了多级AVC协调的特高压电网无功电压控制策略,实际电网数字仿真证明了该策略的有效性和可行性。该策略的实施可以实现特高压层面和500kV电网层面的无功功率实时分层平衡控制,显著降低网损,提高电网运行经济效益。同时,可实现特高压电网AVC系统和省级电网AVC系统的有效衔接,尽量减少对已有省级电网AVC系统的升级改造工作,节约了电网投资。     

特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定性分析

为了研究特高压交流输变电工程的建设对华东电网安全稳定性的影响,结合多个与华东落点相关的特高压输变电工程,采用电力系统仿真软件BPA对特高压交流电网发生单一或复杂故障的情况进行计算,分析了特高压交流电网建成后华东电网的安全稳定水平。计算结果表明,当徐州-南京北双回线路发生异名相跨线故障时,电压逐渐滑落同时伴随功角逐步摆大,系统暂态失稳;对所提出的3种安全稳定控制方案进行比较后确定了推荐方案。进一步分析徐州-南京北双回线路N-2故障时失稳情况特殊性的内在机理,是随着华东电网分层分区的进行,在大量受入有功功率或缺乏无功电源支撑的地区可能因线路故障从而引发电压稳定问题。     

转子电压负反馈对改善励磁系统品质的作用

对负反馈补偿时间常数的原理进行了阐述,推导出发电机转子电压负反馈可以用来减小励磁机的时间常数,从而提高发电机励磁系统快速性,并得出了实现的方法,以保德神东发电有限公司的应用情况及仿真结果为例可以看出对改善励磁系统品质的作用。     

超宽输入范围反激辅助电源设计

宽范围输入范围反激电源设计困难,但是针对实际应用中对辅助电源的需要,使用电流控制型脉宽调制芯片OB2269,设计了一款300~1 000 V的超宽输入的反激辅助电源。其输出有12 V/3 A、-12 V/0.5 A、24 V/2 A 3路直流输出。给出了该电源关键参数的计算及主要功率器件的选型,并通过实验样机给出了开关管电压波形,输出电压波形。计算了该电源的主要损耗,得到了输入电压与电源效率的曲线。实验结果表明,该电源具有输入电压宽、效率高、输出稳定等优点,可应用在具有超宽输入范围的电源中。     

电缆线路对城市配网变电站无功影响研究

如今大中型城市电缆线路使用率逐渐升高,但由于电缆线路对地电容大,其广泛使用可能导致负荷低谷时出现容性无功倒送,甚至末端电压升高。为应对该问题,以电缆线路对城市配网变电站无功功率可能造成的影响为研究对象进行了分析。采用青岛电网实际运行参数,运用前推后推法首先对不同负荷下单条电缆出线的电路模型进行了分析。然后在此基础上应用叠加原理对具备多条电缆出线的变电站进行分析。最后得出结论,现有青岛配网运行情况下,电缆线路的增多很难造成无功倒送或者线路末端电压升高的情况,亦无需配置感性无功补偿设备,为城市配电网工程建设提供参考。     

特高压直流完全闭锁后的暂态压升计算方法

针对特高压直流完全闭锁引起的交流系统暂态过电压问题,得出无功盈余量、短路容量是引起暂态压升的主要因素,计及无功补偿的容升效应与交直流系统间的无功交换,得出无功盈余量的计算公式并推导出换流母线暂态压升的计算方法。根据暂态压升表达式提出两个新指标用来衡量直流完全闭锁后的暂态过电压程度,并定量分析了闭锁容量与暂态压升的关系。最后基于DIgSILENT仿真平台,分别搭建CIGRE直流输电标准测试系统与新疆天中直流送端系统,仿真验证了暂态压升计算方法的有效性与正确性。     

基于轨迹灵敏度的电网最优无功控制策略研究

针对电网在故障后的电压稳定问题,文章基于轨迹灵敏度分析方法,提出一种新的对于电压稳定问题的无功控制策略。应用该方法,可以利用灵敏度信息,迅速确定最佳无功补偿点,并且能直接计算出所需的无功补偿量。相比于现有的方法,该方法具有过程简单、计算量小、控制结果精确的特点。文章给出了在10机39节点新英格兰典型电力系统上的算例,验证了所提出方法的高效性和精确性。     

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。     

湖北电网无功电压问题分析

通过对电压异常的现象进行计算分析，确定了电压低落和偏高的主要原因，并提出了相应的解决办法，在此基础上，结合三峡电站对湖北电网无功电压方面的影响，对今后湖北电网无功电压控制的难点进行了初步分析。     

基于多Agent技术的分布式电压无功优化控制系统

全网电压无功控制是一个复杂的、分布式的优化控制问题,为了更好地解决这个问题,文章提出了基于多Agent技术的分布式电压无功优化控制系统,该系统符合电压无功控制装置分散配置的特点,Agent之间相互协调,根据辅助问题原理进行全网并行无功优化计算,数据通信量少,收敛速度快.Agent根据优化计算结果自动调整电压无功模糊判据的控制范围,进行电压无功实时控制,自学习能力强.该系统功能强大,具有较高的适应性、灵活性、智能性和可扩展性.     

直驱风机HVRT两种直流侧卸荷方法对比仿真研究

近些年来,国内外学者对风电机组低电压穿越进行了研究,但对于并网风电机组高电压穿越研究较少。为提高直驱风电机组高电压穿越能力,以2.5MW直驱风电机组为研究对象。本文首先对比分析了国外的风电机组高电压穿越标准,然后提出对网侧变流器采用稳态时单位功率因数控制、暂态时提供无功的控制策略。最后,在Matlab/Simulink中分别建立了斩波电路和超级电容储能系统两种直流侧卸荷电路模型,在相同工况下,仿真分析了两种卸荷电路对机组暂态特性的影响。研究结果表明：两种卸荷方式均能实现直驱风电机组高电压穿越,相比斩波电路,超级电容储能系统不仅能够提升风电机组的高电压穿越能力,而且能够改善机组故障穿越结束后机组稳定运行特性。     

电力变压器局部放电试验时容性无功的分析与估算

高压大容量变压器在现场进行局部放电(简称局放)试验以及超高压、超大容量变压器在制造厂内进行局放试验时,均需用电抗器来补偿被试变压器的容性无功功率,以避免发电机组出现自励磁。为了合理地选择电抗器,试验前需准确地估算被试变压器的容性无功。对变压器容性无功进行了分析与估算,通过2个实例验证了容性无功功率估算公式的准确性,并具有较高的估算精度。