宁夏电网新能源电站快速频率响应特性研究分析

针对宁夏电网新能源占比不断升高,常规水、火电机组出力逐步减少,电网调频裕量日显不足,且直流大功率闭锁进一步加剧电网频率安全运行风险的现状,提出了一种适用于宁夏电网的新能源电站快速频率研究方法。通过开展试点研究,掌握光伏电站、风电场参与电网频率调节的特性,结合日常电网运行频率波动情况和试点场站挂网实测响应效果,制定了快速频率响应参数设置策略,西北全网试验验证了该方法的可行性。     

光伏电站计划孤岛的划分与实现

为了解决光伏电站孤岛运行给电网和用户带来的电压不稳、保护误动和人身触电等问题,通过分析孤岛现象产生的原因及其对电网的影响,提出了以岛内安全、可靠为主的设计和划分基本原则及应用快切装置实现对光伏电站计划孤岛运行和并网运行进行切换的方法。结果表明:光伏电站计划孤岛运行模式不仅能够有效解决孤岛运行问题,还能够为电网稳定运行提供可靠电源支撑。     

宁夏电网模型拼接系统的开发与应用

为了保证互联电网的安全稳定运行,满足各级调度对大电网在线分析控制的需要,基于 IEC 61970 标准模型、图形以及 DL476 数据传输标准,开发了“宁夏电网模型拼接系统”,实现了状态估计、潮流和静态安全分析等稳态在线计算功能。应用结果表明:宁夏电网模型拼接系统加强了电网自动化系统基础数据的监控能力,为智能电网调度支持系统的高级应用及联合反事故演习打下了良好的数据及模型基础,为提升宁夏电网调度系统对大电网的管理、监控和分析水平提供了有力保障。     

并网光伏电站电磁暂态建模及其特性研究

针对宁夏地区某光伏电站并网情况,利用实时数字仿真仪 RTDS 对光伏发电系统控制模型及电磁暂态特性进行了分析与研究,并结合宁夏电网进行了建模验证及仿真计算。结果表明:光伏电站受到逆变器容量限制,故障电流一般不超过最大额定电流的 1.1~1.3 倍,不对称故障下光伏电站的故障电流以正序量为主,含少量的负序和畸变。     

基于三级电压控制的宁夏电网AVC系统的建设

为进一步提高宁夏电网电压运行水平,基于传统三级电压控制和时空解耦特性,研发了宁夏电网自动电压控制(Automatic Voltage Control,AVC)系统,并成功地实现了与电厂的闭环联调,联调结果表明:宁夏电网自动电压控制系统能够充分适应宁夏电网特征,为提高宁夏电网电压运行水平提供了关键技术支撑。     

宁夏电网输变电设备状态监测系统的实现

针对宁夏电网在线监测技术的应用现状,结合宁夏电网实际情况,对输变电设备状态监测系统建设运行的关键技术进行分析,提出了宁夏电网输变电设备状态监测系统总体架构,成功实现了系统的上线运行。应用结果表明:该系统实现了电网重要输变电设备的安全预警,为输变电设备运行管理提供了决策信息支持。     

宁夏电网电磁环网解环时序分析

随着宁夏 750 kV 电网的快速发展,形成大量 750/330/220 kV 电磁环网交叉供电,造成电网主网架结构不清晰、重要输电通道输送能力受阻、实际运行问题增多。为解决潮流控制复杂、短路电流超标、网损增加、继电保护和安全自动化装置复杂等问题,结合宁夏 750 kV 电网规划,开展宁夏电网 750/330/220 kV 电磁环网解环策略研究,提出电磁环网解环的时机、原则和解环方案。结果表明:电磁环网解环方案使宁夏电网安全稳定经济运行能力得到提高,为宁夏电网的规划和发展提供了参考依据。     

电网特性对光伏电站并网的影响

针对光伏电站并网问题,分析了并网接入点的系统电压变化因素,通过建立光伏电站并网的戴维南等效电路及进一步推导,得出了系统短路容量与光伏电站极限规划设计容量及并网点电压之间的简明关系。分析结果表明:可以利用光伏电站待接入的并网点系统短路容量这一电网特性简单估算待并入光伏电站的极限设计容量大小及并网点电压的变化大小,为今后更好地规划设计光伏电站及电力系统的安全稳定运行提供参考。     

基于自动故障拟合法的宁夏电网负荷建模

负荷模型对电力系统综合计算分析影响很大,负荷模型考虑不恰当,会成为电网运行控制的潜在危险。基于自动故障拟合法的原理,分析了自动故障拟合法、节点法辨识的参数仿真曲线与实测曲线的拟合效果,最终通过对7种方案进行自动辨识,给出了宁夏电网不同类型负荷的模型参数。结果表明:自动故障拟合法拟合效果接近真实值,能很好地模拟实际系统的动态响应,其在大电网下辨识得到的参数是可靠、正确的。     

宁夏电网一次调频参数的选取及分析

宁夏电网并网机组以火电机组为主,网内电厂一次调频投入率低,一次调频能力差, 无法满足宁夏电网安全稳定运行的要求。本文针对这一问题,通过对宁夏电网一次调频参数的模拟计算,最终得出适合宁夏电网的一次调频容量及死区的选取方法。结果表明:增加调速不等率为 4.5%以及 4%的机组参与调频的比例,可提高宁夏电网一次调频的能力。     

新能源集中接入下的宁夏电网无功规划研究

针对新能源并网容量不断增加,大规模新能源接入电网时无功电压控制困难的问题,通过研究在新能源大出力方式下系统电压水平、电压波动及严重故障时电压失稳情况,提出了动态无功补偿、低压无功补偿配置方案。研究结果表明提出的无功配置方案适用于宁夏电网新能源场站和新能源汇集站的动态无功补偿,已纳入宁夏“十三五”电网滚动规划,对于保障宁夏电网安全稳定运行具有重要意义。     

基于热电转换的风、光、火电机组协调性发电调度

针对冬季供热期宁夏电网火电机组调整容量受限问题,通过调整全网电负荷与热负荷的分配比例,增加火电机组可调备用容量的方法,提出一种基于热、电转换的风电、光伏及火电机组的协调性调度方法。分析结果表明:将热负荷转化为电负荷后,可提升风电及光伏能源的消纳率,降低新能源出力波动对电网调峰的影响。     

新能源场站涉网性能验证试验仿真分析

按照新能源场站涉网性能验证试验的考核要求,建立了宁夏香山地区新能源场站的模型,提出了具体的试验方案。并通过仿真计算分析了不同短路试验地点对各新能源场站的考核效果。结果表明:在宁夏香山 330 kV 变电站 110 kV 母线侧香沙 I 线出口进行短路试验可有效考核该变电站汇集的所有新能源场站的涉网性能,达到预期考核目标。     

宁夏电网750/330kV电磁环网解环规划研究

宁夏电网330/220 kV电磁环网实施解环后仍将面临750/330 kV电磁环网运行所带来的短路电流超标、潮流热稳定等问题。对“十三五”期间宁夏电网750/330 kV电磁环网解环和电网分区运行提出规划方案,运用电力系统分析综合程序(Power System Analysis SoftwarePackage, PSASP),将解环后短路电流的限制效果、潮流热稳问题、暂态特性变化进行仿真计算分析,对存在的运行风险提出相应的解决措施。结果表明:所提出的宁夏电网750/330 kV电磁环网解环方案限制短路电流效果明显,解环后暂态稳定水平较高,存在的局部潮流热稳问题可通过安控装置、新能源合理接入等措施加以解决。     

上海庙-山东特高压直流接入对宁夏电网的影响

为了研究分析 2017 年内蒙上海庙-山东特高压直流接入宁夏电网后对宁夏电网安全稳定运行产生的影响,分别从短路电流水平、直流短路比、暂态稳定特性、直流次同步振荡风险等多个方面进行了仿真分析。仿真结果表明:上海庙直流接入宁夏电网后会导致宁夏电网短路电流整体上升、直流送端系统有效短路比低、直流双极闭锁安稳装置拒动后系统失稳、直流配套电源存在次同步振荡风险等问题,建议加强蒙西电网网架,从其自身网架支撑该直流送出。     

考虑常规机组调峰特性的新能源生产模拟系统

为应对规模化新能源接入电网面临的巨大挑战,通过对宁夏地区常规机组及新能源场站的深入研究,建立了常规电源的出力特性、调峰特性模型,并在考虑网架约束条件下,开发了适用于宁夏电网的新能源生产模拟系统,可用于量化评估新能源发电的接纳能力以及新能源规划的经济性。仿真结果验证了系统的有效性和先进性,可为新能源规划及调度运行部门提供技术支撑。     

宁夏电网新能源发电优先消纳评价机制研究

针对宁夏新能源高速增长,风力发电并网困难的问题,研究了日前评价、日内评价和运行结果评价等多级评价指标体系,建立了宁夏电网新能源发电优先消纳评价机制及新能源发电优先消纳后评价流程。应用结果表明:该评价机制和评价流程有效地提高了宁夏电网对新能源发电的消纳率,实现了新能源发电、送电及消纳的协调统一。