抽蓄机组调相运行对宾金直流无功电压支撑的仿真研究

特高压直流馈入电网的无功电压支撑能力对降低直流换相失败及闭锁概率、提升直流运行的稳定可靠性有重要作用。在论证抽水蓄能机组调相运行模式的关键技术和可行性的基础上,提出采用临近抽蓄机组调相运行为特高压直流提供无功电压支撑的运行方式。以浙江电网宾金直流和邻近的抽蓄机组为例,仿真分析了抽蓄机组采用调相运行方式后在交流系统短路等典型故障下对宾金直流的支撑作用,验证了特定工况下可以采用抽蓄机组调相运行来提升直流运行的可靠性进而提升多馈入直流的浙江电网安全、可靠运行水平。     

300MVar级同步调相机对湖南电网稳定的影响研究

研究在湖南电网配置300MVar级的同步调相机后,对湖南受端电网稳定水平的影响。首先介绍大容量调相机的基本结构和技术特性。然后分析湖南电网存在的暂态电压稳定问题。从电网暂态电压稳定和最小开机方式的角度,综合评估同步调相机对电网稳定水平的影响。最后通过仿真进行对比分析,结果表明同步调相机具有较好的动态电压支撑能力和较强的短时过载能力,能有效改善湖南电网的稳定水平。     

多直流馈入背景下的河南电压稳定分析及改善措施研究

为提高西北电网清洁能源消纳能力和华中电网供电能力,青海—河南特高压直流低端及其配套的南阳—驻马店特高压交流工程将于2020年接入河南电网。主要分析以上工程投运后河南电网电压稳定特性及其改善措施。计算结果表明,若青海—河南特高压直流工程馈入河南电网功率替代河南电网常规电源,将导致河南电网动态无功支撑能力降低,部分负荷中心近区发生交流故障后郑州东北片区暂态电压无法恢复,需要对河南电网火电机组及调相机开机方式提出要求。针对上述问题提出南阳—驻马店特高压交流工程与青海-河南特高压直流工程同步投运、郑州火电机组留取旋转备用等建议,并验证了建议的有效性。研究结果对电网规划、运行及国内同类直流工程设计都具有参考价值。     

“可再生能源+抽蓄”消纳模式经济性分析

可再生能源发电具有随机性、间歇性及反调峰特性,而配合可再生电源建设的抽水蓄能电站,其容量效益可平抑可再生能源发电波动,促进可再生能源电量消纳,即把电网无法消纳的无用电量转化为能够被电力系统消纳的有用电量。将“可再生能源+抽蓄”运行经济性与“可再生能源+常规纯凝燃煤机组”运行经济性进行对比分析,对“可再生能源+抽蓄”消纳模式经济性进行了一定探索,分析了其运行经济性水平。     

黑麋峰抽蓄合理利用小时数回算系统设计

基于湖南电网水火电调峰困难的现状,结合黑麋峰抽蓄运行特性,设计了可用于黑麋峰抽水蓄能电站利用小时数回算系统。该系统充分考虑了水电站、火电、风电、联络线等不同电源的数据存储特性,完成了相关数据的有效整合。实现了在任意给定时段下黑麋峰抽蓄合理利用小时数的快速计算,以及启用黑麋峰抽蓄参与调峰所能带来的电量效益。其结果可用于评估黑麋峰抽蓄调度合理性,也有助于通过分析历史数据提高日后黑麋峰抽蓄的调度水平。     

风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型

大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战,研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析,采用置信区间法进行风电不确定性建模,并提出新的系统调节能力约束,从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用6节点系统验证模型的有效性,研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示,风电、火电装机不变的情况下,要保证机组组合的可靠性达99%以上,抽蓄发电装机占比分别为5.6%和10.5%时,与无抽蓄时相比可以分别减少16和17个开机时段,发电成本可以分别降低4.6%和6.8%。通过算例的论证,表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。     

基于在线分析的电网清洁能源消纳调度策略及实例分析

针对湖南电网汛期存在的清洁能源消纳问题,提出在电网实时调度中,采用在线安全稳定分析系统结合潮流灵敏度分析实时评估电网安全裕度,从而优化运行方式、挖掘和提升清洁能源消纳能力的调度策略。本文基于电网调度的特点,指出了在线分析与灵敏度分析配合的功能优势,设计了将其分别用于挖掘电网通道送出潜力、优化清洁能源发电方式、调整实时电网运行方式的调度策略。案例证实了上述调度策略对提升电网清洁能源消纳能力的效果。     

可再生能源消纳对深度调峰方式的影响

随着可再生能源消纳量的升高和负荷峰谷差的加大,我国东部沿海城市夜间谷时负荷平衡矛盾日益突出。让燃煤机组低于最小技术出力运行和加大抽蓄电站抽水是解决该问题的两种途径。在建立两类机组深度调峰模型的基础上,构建计入深度调峰需求的调峰决策模型,进而通过浙江电网案例分析,探讨可再生能源消纳总量和结构变化对深度调峰方式的影响。结果表明:存在一个煤机深度调峰适用的可再生能源消纳量范围,低于/高于该范围时,加大抽蓄运行功率可因削峰填谷或避免煤机进入高能耗投油深度调峰状态而获得更加效益;光伏消纳比重较高有助于缓解谷电平衡矛盾,而多消纳风电或外来水电可能增加抽蓄电站投运需求。     

永州电厂2×1000 MW机组接入系统对湖南电网稳定影响研究

本文评估永州电厂两台1000 MW机组接入系统对湖南电网带来的问题及影响,提出应对措施和建议.基于三种典型方式下的静态安全分析结果,得到永州电厂送出存在的问题.结合湖南负荷中心和湘南地区电网暂态电压稳定特性,开展永州电厂机组对电网暂态电压支撑能力的研究.最后对永州电厂接入系统的短路电流进行了校核,为后续永州电厂投产运行控制提供参考.     

敦化抽水蓄能电站接入后电网稳定特性及控制措施

敦化抽蓄电站4台机组预计将于2022年全部投运,电站接入系统后可显著提高东北电网调峰能力、降低电网弃风弃光压力,但因其接入位置的特殊性,在热稳定、电压控制、动态稳定等多方面对东北电网和吉林城网的稳定运行造成影响.基于2022年东北电网规划数据,通过潮流、小干扰分析、时域仿真分析等方法,从多方面研究敦化抽蓄电站投运后电网安全稳定存在的问题,指出制约敦化抽蓄电站发电能力和近区电网输电能力的主要因素并提出了相应的改善措施,可为敦化抽蓄电站投运后电网实际运行提供参考.     

黑麋峰电厂对湖南电网安全稳定影响分析

分析了黑麋峰电厂投运后,湖南电网的外送潮流特点及稳定水平,在此基础上研究了其对电网安全稳定运行的有利方面及不利一面,针对其对电网安全稳定运行可能会带来的问题,制定了相关应对措施,为运行好黑麋峰电厂,确保电网的安全稳定运行打下基础。     

±800kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响

基于湖南电网2015年规划数据,应用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)分析了±800 kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响。分析结果表明:±800 kV酒泉直流入湘后湖南电网机组的开机数量和电容器组投切量均将相应减少,但湘东500 kV环网的无功损耗将增加,同时扰动后酒泉直流还将从湘东500 kV环网吸入大量无功,最终减弱了扰动后湖南电网电压的恢复能力,降低了湖南电网的暂态电压稳定水平。分析结果可为其他电网研究特高压直流对受端电网的影响提供参考。     

大规模风电直流送出系统过电压抑制措施及控制方案优化研究

大规模风电特高压直流集中外送系统中,直流故障时由于扰动大且风电机组抗电压扰动能力差,暂态过电压问题突出,导致直流功率和新能源功率形成互相制约的矛盾关系,严重影响大规模风电特高压直流外送系统安全稳定运行和近区新能源消纳。为解决上述问题,提升大规模直流送出系统稳定水平及新能源消纳能力,分析了大规模风电直流送出系统电网暂态压升机理及影响过电压水平的因素,根据影响过电压水平的关键因素,提出利用风机过压保护差异性,允许部分风机高压保护动作脱网,利用直流FLC(Frequency limit control)功能及联切风电场电容器阻断大规模新能源连锁故障、优化风电机组无功控制特性等多项组合措施以降低过电压的思路。根据上述思路,以祁韶直流风电送出系统为研究对象,制定了直流近区新能源优化控制方案,仿真计算结果证明了文中所提思路的有效性。文中成果已经在祁韶直流运行控制中得到实际应用,有效提升了新能源消纳能力和系统稳定水平。     

大容量机组投运对湖南电网的安全运行影响研究

2006年湖南电网将新建大容量电源机组,这些新机组的投运,为湖南电网的可靠供电提供强有力的保障,但这些大容量机组的投运却将给湖南电网带来新的问题.文中着重分析大容量机组通过单一500kV上网对湖南电网输送能力及湘中联变输送功率的影响,同时分析大容量机组投运对暂态稳定的影响,对负荷中心大容量机组跳闸对系统稳定性的影响及鄂湘联络线输送功率的影响也进行了详细分析.根据计算结果,提出了协调大容量机组与湖南电网的安全稳定运行的措施.     

基于PSASP的含大规模光伏发电系统暂态稳定仿真分析

光伏发电的出力特性不同于常规机组发电,随着光伏发电在西藏装机容量的不断增加,对西藏电网安全稳定运行提出了严峻的挑战。根据2019年冬季运行方式下的数据,基于电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)建立了含大规模光伏发电的西藏某地区电网机电仿真模型。通过典型光照扰动、光伏电站切机及短路故障分析了对西藏某地区电网暂态稳定的影响,电网在典型光照扰动、光伏电站切机及短路故障条件下均能保持暂态稳定,但是有部分母线电压高于规定电压上限。针对部分母线电压越限的问题加装无功补偿装置,改善了电网系统的电压稳定性。     

基于短路容量量化评估的大规模新能源直流送端电网运行方式优化方法

直流送端电网中需保证一定数量的常规机组提供短路容量以平抑电压波动,而开机容量过大将挤占新能源消纳空间,为电网运行方式优化带来了难题.对此,基于支路潮流法揭示了暂态过电压与直流母线短路容量的关系,推导出保证一定暂态过电压水平的最小母线短路容量的量化算法,提出了利用常规机组短路电流权重指数作为考虑短路容量约束的机组优化组合权重因子,给出了常规机组开机方式与各条直流短路容量需求之间的量化关联关系.基于该方法建立了考虑直流近区短路容量约束的机组组合优化模型,采用机组组合优化算法统筹考虑各种约束,优化机组开机方式,在保证安全稳定运行的基础上实现了新能源最大消纳.最后以西北某省级电网为例验证了所提方法的有效性及优越性.     

特高压直流馈入湖南电网的暂态电压稳定分析

随着远距离跨区直流输电规模持续增长,受端电网暂态电压稳定问题日益突出。研究 ±800 kV祁韶特高压直流投运后的湖南电网负荷中心暂态电压稳定性。首先,构建一种暂态电压稳定指标,并以湖南电网为算例验证该指标的有效性;然后,从实际电网运行需求出发,提出一种保证直流受端电网暂态电压稳定的运行控制实用方法,并将该方法应用于制定湖南电网运行控制策略;最后,分析影响湖南电网接纳特高压直流能力的主要因素。     

提升电力系统稳定性的新能源发电场同步电机对并网技术

环境问题是一个全球性问题。解决环境问题的根本途径是大力发展清洁能源。构建全球能源互联网有利于平抑可再生能源波动，促进清洁能源发展。在高渗透率新能源的电网中还存在各种电力系统的稳定性问题。为解决这些稳定性问题，提出了同步电机对（motor-generatorpair，MGP）的设想和技术，并对其进行了理论和实验研究。先进行MGP的小干扰稳定性和暂态稳定性理论研究，发现MGP的阻尼二倍于单个同步机系统。再对MGP系统进行了实验研究，实验结果表明，MGP系统可以稳定运行。进一步实验结果还表明，MGP系统可以对电力电子逆变器产生的谐波起到滤除效果。最后总结MGP的技术优势和可能的应用场景。     

抽水蓄能机组电动运行方式无功电压控制研究

抽水蓄能机组具有四象限运行能力,在电网调峰中发挥重要作用。山西电网配置有4×300MW的西龙池抽蓄机组,为接纳更多的风电,需要西龙池抽水蓄能电站多台机组抽水运行,由此会带来西龙池电站500k V母线电压降低,影响电网安全运行。本文通过仿真分析和现场试验的手段研究了西龙池电站在3台及以上机组抽水工况下,机组发出无功量对机组安全、电网电压及系统稳定性的影响,给出了机组运行的最优无功值。     

大型核电机组接入电网的稳定性研究

核电机组具有单机容量大、核安全要求高,且对电网扰动敏感等特征。以大型压水堆核电机组为研究对象。建立了压水堆模型,利用时域仿真法及暂态能量函数法研究了核电接入电网的暂态稳定性．以三门核电机组接人浙江电网的枯水季节最大运行方式作了算例分析。仿真计算了电网短路故障和N-2故障类型扰动下的系统及核电机组的暂态稳定性。结果表明,三门核电机组能承受电网的一般故障且接人对电网暂态稳定的影响很小,电网具有较强的稳定性。