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。     

冰冻灾害下电力系统故障监控研究

电力系统故障监测在遇到冰冻灾害时,不能准确的检测电力系统易出现故障的线路和线路荷载,故障监控性能差,所以该文提出一种冰冻灾害下电力系统故障监控方法。采用检索连锁故障路径的方法,查出线路中易产生故障的关键部位,针对该部位构建覆冰可靠性模型,得到线路冰力荷载;采用静态灵敏度模型获得输电断截面中全部节点对应的支路灵敏度;基于线路冰力荷载和节点支路灵敏度,获得所有电力系统节点的最佳控制量,完成冰冻灾害下电力系统故障监控。     

宁夏电网自动发电控制优化策略的研究

针对宁夏电网自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)方式单一的问题,对目前的 AGC 控制策略进行优化。将单一的区域偏差控制(Area Control Error,ACE)划分为多区域多目标控制,主控制区主要以联络线 ACE 为主,分控制区在断面稳定裕度较大时以主控制区控制目标为主,在断面稳定裕度较小时以断面稳定控制为目标。优化结果表明:AGC 优化策略能将稳定断面和联络线交换功率控制在合格范围内,达到了宁夏电网 AGC 目标。     

基于阻抗特性的甘宁断面静态稳定极限研究

为了研究750/330kV电磁环网解环后甘宁断面静态稳定极限,采用基于阻抗特性的等值建模方法,对甘宁断面进行等值建模简化,计算出各种方式下静态稳定极限,并与静态稳定极限实用方法计算结果进行对比。结果表明:基于阻抗特性的建模方法能够准确模拟实际系统的潮流分布特性,静稳极限的理论计算结果与实用方法仿真结果基本一致。     

架空输电线路温度和最大允许载流量计算

针对传统方法不能有效求解架空输电线路温度和允许载流量的不足,提出了一种基于有限元技术求解输电导线径向温度和最大允许载流量的方法。建立了输电导线温度场的数学模型和JL/LB1A-300/50型钢芯铝绞线输电导线有限元模型,并通过有限元ANSYS软件对该模型在不同环境条件下进行仿真计算,验证了输电导线存在径向温度差,以及径向温度分布受输电线路载流量、空气对流散热、光照强度以及风速等条件的共同影响。结果表明:该方法能够有效求得在不同气象环境条件下输电导线的径向温度值和最大允许载流量,有利于提高输电线路运行安全稳定性,实现输电线路动态增容,提高线路输电能力。     

提升川水断面输电能力的调控策略研究

为提升川水断面的输电能力,基于灵敏度分析方法,以川水断面近区新能源电厂、火电厂的出力和直流回降功率对该断面的影响程度为对象进行分析研究,提出了提升川水断面输电能力的调控策略。分析结果表明:该调控策略使甜水河变电站-银川东换流站地区清洁能源的消纳水平得到提升,可为电网改造及规划设计提供参考。     

基于激光雷达的输电线路山火灾害损伤评估

传统基于BP神经网络的输电线路灾害损伤评估方法,由于未考虑空气粒子散射的影响,存在评估结果不准确的问题,因此提出一种基于激光雷达的输电线路灾害损伤评估方法。利用激光器发出激光束脉冲,经过烟雾粒子散射,信号被光学系统获取后得到后向散射信号功率的激光雷达方程,采用Fernald算法区分空气粒子散射与烟雾粒子散射,利用激光雷达方程得到散射系数和消光系数,经反演计算得到烟雾信息,判断是否发生山火线损灾害。根据激光雷达获取的灾害数据,建立输电线路灾害损伤评估体系,该体系通过支路过载程度、线路负荷损失比、用户停电损失比等评估输电线路灾害损伤程度。实验结果表明,激光雷达能够准确监测到270～570 m范围内的烟雾脉冲波形,匹配结果为0.39,与历史数据吻合,说明该方法实用性较高。     

双馈风力发电机PWM变流器控制策略优化研究

为了提升脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)变流器在电网发生不平衡故障时的控制能力,对变流器控制策略进行优化,设计了基于电流平衡和基于功率平衡的功率外环控制策略,并在仿真实验系统中进行了模拟、分析与验证。结果表明:该方法能够更有效地实现对机组的控制,故障期间对直流电压纹波的抑制效果很好,可稳定控制直流电压,有效降低有功功率波动,提升电网稳定水平。     

363kV快速真空断路器电场计算

高电压等级开关设备的绝缘水平严重影响设备的安全运行和开断能力,因此在研发高电压真空断路器时需要分析其电场分布。以363 kV快速真空断路器设计结构为原型,建立三维有限元电场计算模型,分别计算了额定电压下闭合和开断工况下的电场分布,分析了灭弧室、绝缘子以及主要金具表面的电场大小。结果表明:均压环表面电场最大值为1.92 MV/m,绝缘子表面最大值为0.36 MV/m,开距20 mm时灭弧室断口电场最大值为3.5 MV/m,其他部位电场均处于控制范围内,断路器总体结构设计合理,满足绝缘要求。     

基于可中断负荷的经济调度方法

针对电力系统时常发生输电断面阻塞的问题,深入分析了多个地区的可中断负荷合同,从控制时段、控制负荷等方面提炼了可中断负荷的控制要求,以此为基础,考虑可中断负荷响应后最优购电策略,提出了基于可中断负荷的经济调度方法。仿真结果表明:该方法有效地提高了电力系统的可靠性,降低了用户的用电成本。     

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。     

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。     

±660kV宁东直流外送对宁夏电网统计线损的影响

为明晰宁夏电网转供电量增加的过网网损,选取3个典型代表日,采用网损分摊算法计算并分析了±660 kV宁东直流外送电量对宁夏电网统计线损的影响。分析结果表明:宁东直流外送导致宁夏电网潮流分布发生变化,增加了网损电量,引起宁夏统计线损上升。     

自动电压控制分区合理性的评价方法研究

针对现有自动电压控制系统缺乏有效的分区结果评价方法,从控制区无功储备、分区耦合性、中枢节点合理性 3 个方面建立了一套较为完整的分区合理性评价指标体系,并提出评价方法。该方法能够评价自动电压控制区划分结果的好坏,进而对控制策略制定提供有效支撑。 应用该评价方法对 IEEE 39 节点系统和宁夏电网进行仿真,较为全面地评价了不同分区结果的好坏,验证了方法的正确性和有效性。分析结果表明:该方法可为宁夏电网 AVC 系统实际应用提供支持和参考。