基于ADPSS的宁夏电网多直流系统机电-电磁混合仿真对比研究

灵绍和昭沂特高压直流输电工程投运后,宁夏电网将成为我国又一高比例风火打捆.外送直流送端电网。为了准确分析交直流间相互作用以及直流受端扰动对送端的影响,在ADPSS软件中建立了宁夏电网多直流系统的机电-电磁混合仿真模型,包括西北电网机电暂态仿真模型和宁夏电网三回直流的详细电磁暂态模型。针对送受端电网不同故障类型,评估了混合仿真和纯机电暂态仿真方法下电网受扰响应行为的差异,研究结论对于电网分析计算和制定安全稳定控制措施时选择适用的工具具有参考意义。     

宁东直流近区新能源诱发次同步振荡风险评估

由于配套大容量的火电机组和装机容量较大的新能源发电并网机组,宁夏电网宁东直流近区存在诱发次同步振荡风险问题,本文分析和研究了宁夏电网宁东直流近区相关站点的PMU监测数据,对宁东直流近区因新能源发电诱发火电机组次同步振荡风险评估。结果表明:虽然间谐波引起次同步振荡的第一种作用形式,在新能源发电较小出力工况下,宁东直流近区火电机组发生次同步振荡的风险较低;但是,间谐波激发次同步振荡的第二种作用形式普遍存在,其对发电机轴系的危害甚至高于三相对地故障,因此,需进一步加强各种工况下次同步谐波与振荡的监测、研究及防范工作,以保障电网安全可靠运行。     

直流送端大机组涉网保护与电网运行协调控制

针对宁夏“外送型”电网日益凸显的特点,从保证系统安全稳定运行的关键因素——电网与电厂协调配合出发,分析了目前机网协调控制技术中应遵循的原则,并着重从:(1)机组过励限制与过励保护的配合;(2)宁夏电网低频减载措施与机组低频保护的配合2个方面对银东直流近区大容量机组重要涉网保护与电网运行协调控制技术进行研究,提出了协调配置原则。     

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。     

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。     

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。     

考虑渗滤液作用的填埋场边坡组合破坏稳定分析

随着宁夏三回送端直流群形成，电网交直流耦合特性进一步加强，直流故障后引起暂态电压升高，容易引起近区风电机组大规模脱网。通过利用机电－电磁混合仿真方法对宁夏电网三回直流闭锁故障后的暂态过电压进行仿真分析，并与暂态过电压定量评估方法进行对比。仿真与评估结果均表明，三回直流分别闭锁故障后，暂态电压均会显著抬升，抬升程度与闭锁容量、系统强度相关。     

大规模风电并网与直流运行交互影响仿真分析

为了研究大规模风电集中接入,高比例风火、电打捆外送给交直流混合电网稳定运行带来的风险,通过建立典型风、火电打捆交直流外送系统模型,从风机无功控制模式,风电场动态无功补偿,风、火电打捆比例以及直流闭锁故障等方面仿真分析了交直流混合电网中风电与直流运行的交互影响。仿真结果表明:风、火电打捆外送的交直流混合电网需要配备一定比例的常规电源,常规电源的强惯量和优良的无功电压支撑能较好地支持新能源发电并网运行,有利于降低电网系统电压的波动,减缓新能源发电波动性对电网直流运行的影响,提升电网直流运行的可靠性。     

灵绍直流单极闭锁事故仿真反演分析

针对灵绍直流某次单极闭锁事故,详细介绍了事故前后宁夏电网运行状态及灵绍直流单极闭锁后对主网的影响。在PSASP程序中搭建了与实际系统一致的仿真模型,并还原了事故发生前时刻的电网运行方式,参照事故前后电网实际动作逻辑,利用PSASP开展了事故离线仿真分析,并将仿真结果与PMU实测曲线进行对比,结果表明仿真曲线与PMU曲线基本吻合,验证了仿真方法与仿真模型的准确性。     

宁东地区主动配电网建设的规划思路

近年来,配电网中分布式能源、电动汽车等负荷的接入率越来越高,配电网的网络架构和功能趋于复杂,在电网运行中带来不少问题。基于泛在电力物联网的新形势下,对宁夏宁东地区分布式电源、电动汽车等负荷的接入以及宁东基地用户侧的用电特点进行分析,提出主动配电网建设的思路及初步治理措施,对宁东地区“十四五”电网规划建设具有一定的现实意义和参考价值。     

计及黄安断面约束的宁夏电网外送能力研究

为了确定受黄安断面同杆 N-2 故障热稳限制的甘宁断面潮流外送能力,分析了宁夏电网各电源、负荷节点对黄安断面的灵敏度系数,建立了受黄安断面热稳限制和电源装机、负荷容量大小及同时率约束的甘宁断面外送模型,基于 MATLAB 的线性规划函数编写程序,计算了黄安断面极限功率下甘宁断面外送功率的极值。结果表明:在当前电网结构和负荷水平下,甘宁断面外送能力最大值大于甘宁断面热稳极限,最小值小于热稳极限的一半,且外送能力随中卫地区负荷增长以 3 倍速度下降。电力系统分析综合程序(PSASP)数值仿真计算验证了上述结论的正确性。     

宁夏电网分区及供电能力研究

针对宁夏电网结构及运行特性发生的变化及日益严重的短路电流超标问题,本文基于宁夏电网“十三五”规划,提出将宁夏电网分为4个区域的供电分区方案。从电力电量平衡、短路电流水平、安全稳定等方面进行分析,并结合短路电流和动态电压稳定裕度指标对分区方案进行最大供电能力研究。结果表明:分区方案合理、有效,可为宁夏“十三五”电网规划提供了技术支持和决策参考。     

西北电网一次调频积分电量计算方法的讨论

2012年3月25日西北电网频率因机组跳闸发生较大波动,西北电网调控中心对宁夏电网内石嘴山二电厂、中宁二电厂、大坝电厂机组一次调频积分电量计算分析的结果与机组实际动作情况存在明显差异。针对现有一次调频积分电量计算方法存在的问题,对3台机组实际出力数据进行计算分析,提出改进意见。分析结果表明:改进后的方法可以更准确地计算机组一次调频积分电量,从而更公平、合理地评价机组一次调频对电网频率稳定的贡献程度。     

短路电流换路产生的直流分量问题分析

针对宁夏电网发生的一起罕见的因短路电流换路产生直流分量导致开关分闸失败的事故案例,对目前电网继电保护配置和重合闸方式进行深入分析,提出了调整线路重合闸方式的解决方案,并在宁夏电网中进行应用。应用结果表明:该方法有效解决了因短路电流换路产生的直流分量问题。     

宁夏电网自动电压控制系统运行分析

为了有效地提高宁夏电网的电压质量,降低电网的有功损耗,提升电网经济效益,对宁夏电网自动电压控制(Automatic Voltage Control, AVC)系统的运行进行分析,分析结果表明:AVC系统采用网、省、地一体化设计结构,基于控制灵敏度混合智能自动分区,可对全网内的无功进行优化分配,降低区域之间、区域内部及整个电网的有功损耗,实现了宁夏电网无功电压控制从人工控制向自动控制的重大转变。     

无功交换对含大量风电场地区电网稳定性影响

针对含大量风电场的地区电网外送电时,外送联络线通道发生永久故障问题,运用电力系统综合分析程序(power system analysis softwarepackage, PSASP)仿真其动态过程,分析无功交换潮流对地区电网形成孤网后稳定性的影响,提出稳定控制策略。结果表明:无功交换潮流较小时,对孤网影响不大;当无功交换潮流较大时,应及时采取如:投退无功补偿装置、限制风电出力、切除部分负荷等措施进行稳定控制。     

用电信息采集“一发双收”功能的研究与实现

为保证宁夏电网统调上网发电厂站和电网侧 220 kV 及以上省级关口电能计量所属变电站同时满足“营销用电信息采集系统”和“电量计量系统”信息数据采集和安全接入要求,设计了“一发双收”技术方案:由 1 台现场采集终端通过计算机总线统一接收电能表信息数据,同时发送至 2 个系统;在电量计量系统数据库所在安全域区与用电信息采集系统数据库所在安全芋区之间加装正反向网络安全隔离装置,实现通讯安全防护。应用结果表明:该方案达到了宁夏电网统调上网发电厂站和电网侧 220 kV 及以上变电站针对上述两个系统信息数据采集和安全接入的运行要求。     

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。     

宁夏电网主变直流偏磁抑制装置异常分析

根据宁夏电网主变直流偏磁抑制装置运行状况,通过实例总结装置异常现状,针对装置的异常开展理论计算和实验室验证,精准分析装置异常原因并整改处理,可为主变直流偏磁抑制装置异常全过程管理提供指导建议。     

宁夏北部电网供电瓶颈问题研究

针对宁夏北部电网未来几年存在的供电瓶颈问题,按照提高地区供电能力、优化区域网架结构的思路,通过电力系统模拟计算,提出将750 kV电压等级引入北部地区、将宁东地区电源以220 kV电压等级接入北部电网负荷中心和补强月牙湖变电站主变压器及相关送电通道3种解决方案,并对方案进行比较。结果表明:方案1将750 kV电压等级引入北部地区能够为北部电网提供可靠的电源支撑,可从根本上解决北部电网近远期电力供需矛盾问题。