酒泉风电基地二期3GW风电接入电网的无功补偿设备配置及输电能力研究

风电出力具有随机性和波动性,大规模风电并网将给电力系统带来消纳难题。针对酒泉风电基地二期3 GW风电接入电网问题,以规划建设的典型方式为例,分析了系统电压无功特性,并基于此研究了2种典型情况下的无功补偿设备配置方案,从2个侧面讨论了酒泉风电基地二期接入系统联网通道的输电能力,针对各种影响因素,从多个角度进一步论证了无功补偿设备配置方案和输电能力的敏感性,给出了可行措施和建议。     

±800kV酒泉—湖南特高压直流工程无功补偿优化配置方案

±800 kV酒泉—湖南特高压直流工程将大规模的风电功率送到具有典型输入电源特征的湖南电网,因此,无功补偿配置不仅需要考虑直流系统的无功需求,还应针对该工程送受端接入的交流电网无功电压支撑能力较弱的问题通过合理加装动态无功补偿设备优化无功配置。结合酒泉换流站接入的交流电网有大规模风电的特性,提出了在换流站站用变低压侧加装静止无功补偿器(static var compensator,SVC)无功补偿方案,并确定加装SVC后换流站的小组滤波器容量。针对湖南换流站接入的交流系统面临的低电压风险,在湖南换流站站用变低压侧配置静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM),并优化配置相应的小组滤波器容量。经分析和校核,在换流站配置动态无功补偿设备,能够提高换流站近区交流电网的电压稳定性,减小滤波器投切带来的换流母线电压波动,并降低设备投资。     

大容量SVC在750 kV电网中的应用

针对目前新疆—西北主网750 kV输电通道存在的电压失稳的风险以及输电容量较低的现状,提出在新疆—西北主网750 kV输电第二通道中的沙州750 kV变电站装设大容量SVC来提升新疆火电基地、甘肃风电基地向外的输电能力,并有效抑制甘肃风电基地大规模接入系统引起的电压波动。对SVC的配置方案进行了详细的比较,提出了适合工程实施且投资较省的方案,并通过系统仿真,对SVC抑制系统电压波动的性能进行了验证。结果表明,提出的SVC配置方案可行,沙州750 kV变电站SVC的投入将有效地减弱甘肃酒泉风电基地对西北主网的冲击,且具有较强的抑制电压波能的能力,能明显提升新疆电网外送输电通道的输送容量,可应用于工程实践。     

大容量远距离交流输电系统无功平衡及稳态电压控制

针对大容量远距离输电系统充电功率大,无功电压控制困难特点,提出了高抗和低压无功补偿配置原则及方法。分析了电压控制需要考虑的技术问题,如无功补偿设备投切策略、稳态过电压措施、应用可控高抗调压等。提出了特高压试验示范工程无功补偿及电压控制方案,结合甘肃酒泉风电外送系统研究了可控高抗配置方案配置方法。     

海上风电交流送出无功补偿配置方案研究

由于长距离海底电缆的充电功率大量盈余，无法实现无功就地平衡，同时海缆过电压及沿线电流需满足海上风电接入相关标准，从海缆沿线的过电压及电流出发，基于海上风电接入相关标准，制定海上风电无功补偿方案配置流程。以实际工程为例，基于PSCAD和PSS/E软件搭建海上风电场交流送出仿真模型，研究无功补偿配置方案，为海上风电交流送出工程的无功补偿配置方案提供了理论支撑，提升了工程经济性。     

大型风电场单独输电方式研究

针对风电场规划和运行的风电场接入系统问题,通过对大型风电场接入系统方式的深入研究,提出单独输电方式,并对该输电方式的输电能力、无功配置等方面进行较全面地阐述,以某地区大型风电基地接入系统为例,分析了影响大型风电场接入系统的主要因素,对大型风电接入系统研究中可能遇到的问题提出建议.     

大规模风电汇集系统无功电压管控机制及关键技术研究

随着我国风电的快速发展及大规模集中接入,大规模风电汇集系统的无功电压控制能力日趋成为制约风电消纳能力的关键因素。文章依托我国某千万千瓦级风电基地,提出了大规模风电汇集系统无功电压管控机制,围绕风电前期规划、设备并网检测、风电运行监测这3个环节深入开展大规模风电汇集系统无功补偿配置方法、风电场动态无功补偿装置并网检测技术、基于WAMS数据的风电汇集系统无功电压监控评价方法及评价系统开发等关键技术研究,以全面提升大规模风电汇集系统安全运行水平,提高风电集中送出及消纳能力。     

百万千瓦级风电基地无功补偿方案分析

包头市达茂旗百万千瓦级风电基地规划将于2014年建成.针对大规模风电接入后的蒙西电网,分析了风电功率波动下的系统电压无功特性.并结合电网结构及大规模风电接入的特点,给出达茂旗风电基地的无功补偿方案,从风电功率波动下的稳态调压效果、扰动后的系统暂稳水平等方面对无功补偿方案进行了校验分析.经分析,该无功补偿方案能够满足达茂旗风电基地正常运行要求,同时给出了2012年风电场无功补偿的相关建议.     

大规模风电接入下的河西走廊远距离大容量输电

为了保证电网的运行安全,在西北、新疆电网联网的条件下,对河西走廊远距离大容量输电问题进行了数字仿真研究,着重分析了河西走廊在风电大规模接入情况下的输电能力及相关敏感因素的影响;同时,为保证电能的顺利送出,还从系统正常运行和故障状态两个层面,就其中矛盾较为突出的风电波动带来的电压无功控制以及严重故障下的安全控制措施配置等问题进行了探讨。研究结果表明:线路串补、线路类型、河西通道开机方式以及电力系统稳定器(PSS)等都对河西750kV线路的输电能力有一定的影响;同时在风电投运后,风电带来的系统电压大幅波动以及系统安全控制措施配置方面的困难都将对系统的安全稳定运行带来新的挑战。针对上述问题,给出了提高通道输电能力和保证系统正常运行的初步措施和建议。     

动态无功补偿对风电基地并网的支撑作用

针对我国酒泉大型风电基地并网存在的诸如电压攀升、电压失稳和低频振荡等安全稳定运行风险问题,基于西北电网2012年冬大方式,利用BPA仿真平台,仿真研究了动态无功补偿对风电并网安全问题的支撑与改善作用,重点论述了动态无功补偿抑制低频振荡的原理。分析结果表明:充分利用动态无功补偿自动、快速调控无功出力特性,能较好地提升酒泉风电基地接入电网的安全稳定性。     

新型输变电技术研究综述

综述了国内外学术界和工程界在新型输变电技术领域的研究和发展状况。通过对各种新型输变电技术特点的阐述和分析,总结了它们各自的特点和发展前景,并着重介绍了多项输电和四相输电技术的起源和发展,初步探讨了其在我国的应用前景。     

四相输电及其电力变压器原理

我国电网建设正处于快速发展时期.大容量、远距离的西电东送与全国联网具有很强的迫切性.为了加快我国电网建设的发展,研究与应用新型输电方式具有非常重要的现实意义.多相输电能够明显地降低导线表面的电位梯度,是提高输送功率密度的重要方法.四相架空输电线路对称性好,线路及杆塔结构简单,在多相输电线路中具有独特的优势.最基本的平衡变压器有如下三种类型:即斯科特变压器、李布郎克变压器与伍德桥变压器.四相四柱式三相变四相变压器是改进型斯科特变压器在四相系统中的推广,它特别适合于四相侧为高压侧的四相输电系统.     

电力电子技术在交流输电系统中的应用

总结了输电系统中电力电子技术在改善电能质量、提高电网稳定性和功率灵活调节等方面的应用,论述了高压直流输电技术(HVDC)和柔性交流输电技术(FACTS)的结构原理、实际应用和发展前景,讨论了国内外在输电系统技术方面所取得的最新研究成果。     

四相输电系统的经济性分析

为了对四相输电系统的经济性进行评估,以一条实际建设的500 kV紧凑型输电工程作为参照,对四相输电线路进行了模拟的简化设计和造价估算。在此基础上,讨论了单位电能输送成本与输电距离之间的关系,并通过对比三相与四相线路输送单位容量电能的造价对四相输电的经济性进行评估。研究表明,四相输电系统在经济上完全可行,具有良好的应用前景。     

加拿大魁北克省电网对湖北电网的启示

对魁北克电网进行了简要介绍,结合湖北电网实际,介绍大容量长距离输电、负荷高密集区供电给电网带来的电压无功及稳定问题、“8·14”北美大停电事故教训等,提出了借鉴的经验和对策。     

多馈入直流输电系统功率稳定性分析

直流输电系统的功率输送能力主要受所联交流系统强度的限制,单条直流系统的功率输送能力和功率稳定已有较多的研究。随着多馈入直流系统的出现,直流系统间的复杂相互作用使得多馈入直流系统的功率稳定性更为复杂。以两馈入直流系统为基础,研究多馈入直流系统运行状态变化、直流间耦合程度以及多馈入短路比大小对多馈入直流系统功率稳定性的影响。分析结果表明,在多馈入直流系统中,减小所联直流系统电流、减小直流系统间电气距离、增大所联系统多馈入短路比均能有效增大直流系统的功率稳定裕度、提高功率输送能力和最大直流功率。     

南方电网西电东送输电价格定价机制

西电东送对于加快中国能源结构调整、促进西部地区经济发展和实现资源优化配置有着重要的战略意义。随着西电东送电价水平的逐步提高,西电东送矛盾逐渐凸显。分存量和增量2个部分对“十三五”西电东送输电价格定价机制进行了研究。基于分层送电曲线提出了增量部分的两部制输电价格定价方案,确定了容量电费与电量电费比例关系,并采用峰荷比例法对容量电费进行分摊。测算分析了两部制输电价格机制对于送受端和输电公司的利益影响,以及保障曲线、协议曲线和超送曲线下的各方利益情况。测算分析表明,提出的分层送电曲线下的两部制输电价格机制,能够平抑输电公司的收益水平,激励送端增加送电量并提高受端接纳西电的积极性,对于解决西电东送落地电价缺乏竞争力问题有着重要的借鉴意义。     

远距离电力波输电的仿真研究

介绍利用远距离输电线FPT的均匀分布参数而形成的渡传输特性,即电力波将大容量的电力送往远区受端系统的有关仿真理论和方法.应用仿真技术对各种长度的远距离电力波输电FPTW的主要特性进行了仿真研究.并分析了有关的仿真结果,为进一步的规划和应用工作,提供了有意义的基础参考资料.     

无线电能传输中能量与信息的优化研究

目前已有的研究无线电能与信息同时传输系统的文献大多只关注实现的具体方法,对于无线电能传输系统中信息与能量的关系,以及两者之间的优化方案还研究得不够深入。通过无线电能与信息传输系统中信道容量和传输效率的表达式,得到了当输入功率和输出功率受限时,信道容量的优化方案。在此基础上,进一步提出了当信道容量受限时传输效率的优化问题以及当传输效率受限时信道容量的优化问题。     

电力电子技术及在电力系统中的应用现状及前景

介绍了电力电子技术的发展和在电力系统发电、输电、配电等各系统中的应用,并预测了其发展趋势及在电力系统中的应用前景。