基于交直流解耦的超大规模交直流混合电网潮流计算可行解获取方法的研究EI北大核心CSCD

目前的交直流交替迭代潮流算法应用于超大规模交直流系统时经常面临收敛性差甚至不收敛的问题,无法有效获取可行解。文中提出基于交直流完全解耦从而获取潮流计算的可行解的方法,可提高超大规模交直流系统潮流计算收敛性,并避免交直流交换功率在交替迭代中发散的问题,文中方法的主要观点是交流换流母线电压在正常运行范围内并且直流运行于正常工况时,直流系统可与交流系统完全实现功率解耦,从而可将直流系统等效为恒定功率注入交流系统;待交流系统潮流计算迭代收敛后再求解直流系统换流变的有关变量。若换流变压器分接头越限,则表明交流换流母线电压不能维持在正常运行范围内,可为交流系统调整提供有效的信息,并能正确反映系统运行状态的突出问题。文中所提方法同样适用于未来含级联直流及多端直流的系统。通过我国多个大规模交直流系统算例,表明算法具有极佳的收敛性和鲁棒性。     

提高西北新甘青750kV送端电网安全稳定水平的无功补偿措施研究EI北大核心CSCD

针对西北750 k V送端大环网输电距离长、稳定水平低、无法满足清洁能源快速发展和外送要求的问题,研究论证了联网通道上加装串联和并联无功补偿装置的优化措施。首先从提高西北750 k V送端电网输电能力和稳定水平的角度,提出在新疆与西北主网联网第二通道上加装串联无功补偿装置的优化方案,以满足2020年规划开发的光伏和风电外送需求。然后在此基础上,针对静止无功补偿器(static var compensator,SVC)、静止同步补偿器和调相机3类并联无功补偿装置,从装置特性及模型、提升系统电压稳定性和电网输电能力、技术经济性等不同角度进行选点和选型研究,提出在柴达木站加装SVC作为推荐的配置措施。所提出的串联和并联无功补偿措施已纳入电网建设前期工作,对于保障西北电网及青藏直流安全稳定运行具有工程意义。     

特高压串补线路沿线电压分布及串补布置方案研究

提出一种基于传输线理论的特高压串补输电线路电压分布的快速算法。首先,将线路的传输参数矩阵转化为两端口节点导纳矩阵,得到∏型等值模型集总参数。然后将其填入潮流计算软件,对目标电网进行潮流计算。再将计算的结果作为末端边界条件,用传输参数矩阵就可快速得出线路上的电压分布。该算法可精确计算特高压串补线路的沿线电压分布情况,而且还可以计及线路两侧的无功补偿能力,工程适用性很强。最后,还从理论上研究特高压串补的集中／分散布置方案以及串补和高压电抗的相对布置位置,指出高压电抗位于母线侧且串补分散布置的方案比高压电抗位于线路侧且串补集中布置的方案更有利于抑制工频稳态过电压,为特高压输电工程规划给出了指导性建议。     

未来中国输电网发展模式的分析与展望

介绍了欧、美国家电网发展设想,指出其对我国未来电网发展具有一定的借鉴意义和启示,并根据我国未来电源及负荷预测结果,分析了我国2020年、2030年及2050年可能的电力流格局,对我国2020年、2030年输电网发展模式进行了预测,对我国2050年输电网发展模式进行了展望,指出未来我国全国联网是一种必然趋势,2020年及2030年我国电网将主要以交直流超/特高压混合输电网模式发展,2050年我国电网发展模式可能存在交直流超/特高压混合输电网模式、超导主网架模式及电源与负荷匹配模式3种情况。最后总结了我国未来电网发展的关键技术需求。     

FACTS和新型输电技术发展现状及在我国特高压电网中的应用前景研究

本文总结了目前国际上新型输电技术和FACTS技术的特点,并结合我国坚强智能电网“十二五”中长期规划,分析国际上输电领域和FACTS领域各种新技术在我国的应用前景,定性给出各种新技术在我国特高压电网中的应用场合以及建议.     

一种无功平衡与临界潮流快速分析方法及其在特高压可控高抗需求分析中的应用

随着我国特高压电网规划和建设的不断深入,可控高抗作为重要的无功电压调节手段备受关注,亟需对其在特高压电网中的需求和布点作出科学判断。首先提出可操作性强的特高压电网无功平衡原则,深入分析电网元件的无功需求和有功传输之间的定量关系;进而提出一种可仅基于有功电力流,以变电站为中心的电力系统无功平衡及其临界潮流快速分析方法;随之将这种方法应用到特高压电网可控高抗的需求和布点研究中。该方法不仅可以对指定的规划方式进行快速定量分析,还可以给出变电站临界潮流和变压器负载率之间的关系曲线及其变化趋势,从而增强了研究结论对不同负载水平和运行方式的适应性。对"东纵"特高压输变电工程进行可控高抗的需求和布点研究,给出工程适用性强的结论和建议,为特高压可控高抗示范工程方案的确定和后续工作的开展提供了技术依据。     

受端电网最大直流受入规模分析方法

确定受端电网最大直流受入规模是电网规划的重要内容之一。为此,提出在网架结构优化、直流落点优化和动态无功补偿配置优化的基础上,采用启发式规划方法求取最大直流受入规模。电网规划优化从兼顾短路电流控制和提高多直流馈入支撑能力出发,分别给出了以限流方案投资、限流效果和综合多馈入短路比最优为目标的多目标函数及网架结构优化方法。直流落点优化通过综合多馈入短路比为指标的排序优选,动态无功补偿配置选点优化通过电压灵敏度的无功补偿安装效果评估指标排序实现。结果表明:考虑配置一定规模的动态无功补偿装置,江苏电网可承受的最大直流规模为6回,共42.2 GW;若不考虑动态无功补偿装置,江苏电网可承受的最大直流规模为5回34.2 GW。优化方法应用于江苏规划电网,可提高多直流馈入电网稳定性和承受直流能力。     

基于灵敏度分析的限流方案优化决策方法

考虑限制短路电流与提高系统稳定性的相互制约关系,提出一种基于灵敏度分析的限流方案优化决策方法。通过分析各种限流措施对阻抗矩阵元素的影响,推导各种限流措施与超标站点自阻抗的灵敏度关系,提出一种考虑限流措施灵敏度的支路筛选策略。以总投资成本最小和短路容量裕度最小为目标,应用自适应混合粒子群优化算法寻找限流方案集。基于层次分析法建立综合评价模型,应用模糊综合评价算法对限流方案集进行系统性定量决策。实际系统仿真结果表明该方法能够快速获得优化决策方案。     

基于复杂网络理论的电网分区及断面搜索方法

首先,为了解决传统边介数理论中电网潮流传输仅走最短路径的缺点,提出了加权极大边介数的概念,该指标在一定程度上结合了电网拓扑和当前运行方式对分区的影响,使得分区方法更适用于实际电网;进一步,提出了分区终止判据,有效地利用了关键支路,在减少了计算量的同时防止了孤立节点单独成区的现象发生;最后,在电网分区的基础上搜索割集得出断面。在某实际电网中的应用验证了该算法在关键断面搜索中的可行性。与现有的断面搜索方法相比,该算法能搜索出更薄弱的断面,并且不依赖于过载支路的选取,也不要求计算网络的所有割集,更适用于实际电网。