一起直流单极连续3次闭锁故障仿真分析

宁夏电网目前已接入3回直流,其中第1回直流为±660 kV接入,容量为4 GW;第2回直流为±800 kV,容量为8 GW;第3回直流为±800 kV,容量为10 GW,并正式形成了送端直流群。随着特高压直流的接入,宁夏电网发生直流故障的次数逐渐增多。针对第2回直流某次典型单极连续3次闭锁故障,详细介绍了事故发生的过程和故障前后宁夏电网运行方式及系统动态特性的变化情况。利用PSASP程序建立宁夏电网仿真模型,还原了故障前电网运行方式,并仿真再现了故障后的电网动态过程。通过仿真与实测结果的对比,进一步明确了直流故障期间电网特性的变化情况,同时验证了仿真模型的准确性。     

基于脆弱线路辨识的电网连锁故障严重路径快速搜索

为在保证搜索精度的同时进一步提升搜索效率,基于电网动态特性,在脆弱线路辨识的基础上,提出一种连锁故障严重故障路径快速搜索方法。该方法首先采用改进K核法,从而实现脆弱线路辨识;其次,将连锁故障前两级指定为脆弱线路,使连锁故障模拟过程向负荷损失较大的方向发展,从而提升严重故障路径搜索效率。以IEEE-39节点系统为算例进行仿真,结果验证了所提方法的高效性。     

银川东换流站附近加装限流装置仿真效果分析

针对目前宁夏电网短路电流日益增大的现状,通过对银川东换流变电站及其附近330kV系统的线路或主变压器出口侧安装限流装置产生的限流效果进行仿真计算分析,确定此装置在330kV系统中的最佳接入点以及阻抗值参数,以达到最佳的限流效果.     

风火打捆外送系统次同步振荡的改进自抗扰直流附加阻尼控制

针对送端电网大规模风电接入可能加剧火电机组次同步振荡的问题,提出一种基于改进遗传算法的自抗扰附加阻尼控制方法。利用基于总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法对系统进行次同步振荡特性辨识,根据主模比指标选择合适的控制反馈信号,得到系统在次同步频段内各振荡模式对应的低阶传递函数;结合时间乘绝对误差积分准则(ITAE)指标与极大极小值原理确定被控系统控制目标,并利用改进遗传算法寻优确定多通道自抗扰控制器参数。在PSCAD上搭建含大规模风电的测试系统模型,仿真结果表明基于改进自抗扰控制的附加次同步阻尼控制器在送端电网多种运行方式和不同故障情况下都能有效抑制汽轮发电机组的次同步振荡,鲁棒性较强,同时低阶自抗扰控制器也具有令人满意的控制效果。     

宁夏电网短路电流超标原因及限制措施研究

近几年随着宁夏电网的快速发展,火电厂及新能源的大规模接入,短路电流超标问题日益突出。本文基于转移阻抗的概念,分别从电源发展和网架变化两个方面分析了2014至2018年引起宁夏电网各电压等级短路电流超标的原因,结果表明电源接入是导致330 kV、750 kV电网短路电流超标的主要原因,引起220 kV短路电流超标的主要因素是网架变化。此外分析了各电压等级火电厂的短路电流灵敏度系数,结果表明火电厂对本电压等级的短路电流灵敏度系数最大。最后总结了近年来宁夏电网已采取的短路电流限制措施,并结合宁夏电网十三五规划,分析了宁夏电网4分区运行方案。     

±660kV直流输电系统故障对系统稳定性的影响

为验证宁夏电网±660 kV直流输电系统双极闭锁后安稳装置控制策略的正确性及安稳装置切机后对系统稳定性的影响,采用电力系统全数字实时仿真系统(Advanced DigitalPower System Simulator,ADPSS)进行故障仿真,仿真过程中,安稳装置动作可靠,系统保持稳定运行。仿真结果表明:安稳装置动作后,直流系统附近各线路电压在短暂波动后均恢复平稳,线路无过载现象。     

换相失败后水轮发电机的频率响应特性分析

针对高压直流输电系统换相失败引发送端系统发电机频率和功角不稳定的问题,文中建立了包含发电机、调速器、水轮机等元件的频率分析模型,考虑故障后暂态过程中调速器对机械功率的调节效应,将换相失败后发电机的功角特性分为失稳模式和非失稳模式,两种模式与换相失败的持续时间和直流输送容量有关。其次,分析了非失稳模式下水锤效应时间常数对于系统频率特性的影响,由于水轮机传递函数是非最小相位系统,在调速器和水轮机的降机械功率控制中呈现出负调节效应,其水锤效应时间常数越大,负调节效应越明显,换相失败后的频率峰值越高。BPA不同模型仿真结果验证了相关结论。     

协调运行经济性与安全性的电力系统连锁故障风险控制方法

连锁故障对电力系统的危害巨大,因此有必要在连锁故障模拟和风险评估的基础上,实现对连锁故障风险的有效控制。本文提出了一种基于连锁故障模拟和风险评估结果的风险控制方法。首先通过对风险展开式进行近似线性化,求得连锁故障风险的梯度;然后利用风险梯度建立了协调控制优化模型,通过求解得到全系统发电出力调整和切负荷策略,在有效降低风险的前提下最小化控制成本,实现运行经济性与安全性的协调。为了克服线性化带来的较大误差,进一步提出了风险协调控制优化多步迭代方法。4节点测试系统和宁夏电网算例结果验证了所提方法的正确性和计算效率。本文所提方法能够用于离线预想故障分析,并具有在线分析和辅助决策的潜力。     

电网关键断面极限输电能力评估方法研究

随着新能源渗透率不断增加,电网运行方式变化频繁,关键断面输送限额复杂多变,影响新能源消纳与电力保供能力。通过对断面极限输电能力影响因素的分析,找到极限输电能力计算评估的关键点。通过各种主流极限输电能力计算方法的归纳总结,对比各种算法的优缺点,在此基础上提出一种基于发电出力概率分布的断面输送能力评估方法技术路线,为调控部门制定电网断面限额提供新思路。     

基于归一化能量函数的临界切除时间并行仿真算法

随着新能源的广泛接入和电力系统的发展,新一代电力系统的规模日益增大,其安全稳定问题面临更为严峻的挑战,评估和求取临界切除时间是分析的关键环节。基于归一化能量函数,利用最小归一化暂态动能曲线与临界切除时间的关系,提出一种并行计算临界切除时间的仿真算法, 并且基于IEEE10机39节点系统和宁夏实际电网,对算法的有效性和速度进行了验证,说明算法能准确、快速稳定地计算临界切除时间。