电网技术

直流输电与直流电网

  • 含动态直流泄能电阻的MMC-HVDC提高风电场低电压穿越能力研究

    李文津;汤广福;康勇;

    提出了基于动态直流泄能电阻的模块化多电平柔性输电直流方案,以提高基于感应双馈电机风电场的低电压穿越能力。基于矢量控制及无源电压跟随控制分别设计了系统侧、风场侧柔性直流换流器在风电场稳态运行时的控制策略。当交流系统故障导致电压跌落时,详细分析了动态直流泄能电阻的工作原理、动作判据及导通持续时间,以实现风电场低电压穿越;同时研究了其与系统侧模块化多电平换流器在故障清除后电压恢复期的协调控制,以快速恢复风电场有功输出能力。仿真结果表明:当交流系统故障时,含动态直流泄能电阻的柔性直流输电系统能够维持直流电压且不改变风电场输出电压电流;当故障清除后,风电场输出功率恢复速率远大于电力系统行业标准相关技术指标。

    2014年05期 v.38;No.366 1127-1135页 [查看摘要][在线阅读][下载 915K]
  • 基于MMC的STATCOM控制方法

    谢龙裕;罗安;徐千鸣;何志兴;刘爱文;

    为实现不平衡负载情况下无功和负序的同时补偿,详细分析了基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(modular multilevel converter-static synchronous compensator,MMC-STATCOM)负序补偿的工作原理,将指令电流信号与实际输出电流相比较产生的三相误差信号变换到两相静止坐标系下,采用比例谐振控制器控制,实现电流无静差跟踪,减小了控制系统复杂程度。针对传统二倍频环流抑制方法的复杂性,提出了基于系统小信号模型的环流抑制方法,该方法针对每一相进行单独控制,适用性广泛。仿真结果验证了所提控制方法的可行性。

    2014年05期 v.38;No.366 1136-1142页 [查看摘要][在线阅读][下载 788K]
  • 基于精简矩阵变换器的串联多端海上风电-HVDC系统协调控制

    邓文浪;蒋卫龙;郭有贵;李利娟;胡毕华;袁婷;陈勇奇;

    分析了精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)双极性空间矢量调制策略,提出了基于RMC高频链换流器的串联多端海上风电-HVDC系统拓扑结构及其协调控制策略。该控制策略由风电场监测控制(wind farm supervisory control,WFSC)、海上风电机组控制和网侧并网控制组成,并采用最优直流电流参考算法实现。在系统正常运行时,该控制策略可实现各风电机组独立最大风能跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制、直流电流控制、并网有功和无功功率解耦控制;在风电机组故障和电网电压波动等情况下保证系统安全高效运行。仿真结果验证了所提拓扑及其控制策略的正确性和可行性。

    2014年05期 v.38;No.366 1143-1149页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K]
  • 基于多代理的紧急直流功率支援策略研究

    林桥;李兴源;胡楠;王曦;李宽;

    利用直流进行紧急功率支援对单直流系统有一定控制效果,但其缺乏考虑后续阻尼以及电压波动等因素。尤其对于多馈入直流输电系统,该方法则因缺乏协调控制而有一定局限性。为此,提出一种考虑上述因素的多目标紧急协调控制新方法,基于多代理系统(multi-agent system,MAS)技术设计了紧急直流功率支援的控制系统,并详细分析了3个主要Agent控制的实现方式。在紧急控制Agent中定义了紧急功率支援指标,以量化直流系统紧急提升最小量;在附加信号调节Agent中通过挖掘最佳控制敏感点进行直流附加控制;在逆变站无功调节Agent中定义了电压敏感点指标,以筛选多直流中电压最为敏感的直流逆变站进行无功调节。最后在考虑通信延迟的条件下以某多直流馈入系统为对象进行仿真,结果证明了所提协调控制方法的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1150-1155页 [查看摘要][在线阅读][下载 764K]

特高压输电技术

  • 特高压交流输电标准国际化需求与IEC标准修订建议

    李博;张书琦;汪可;

    国家电网公司在特高压交流输电领域积累了大量的工程建设和运行经验,取得了多项具有自主知识产权的特高压交流输电技术成果,并制定了相应的行业与国家标准。针对很多国际标准缺乏特高压相关内容的现状,国家电网公司积极推进特高压交流输电标准的国际化工作,并实质性参与制定或修订国际标准。对国家电网公司特高压交流输电技术的研究及标准编制情况进行了跟踪,总结了国家电网公司特高压交流输电标准国际化工作的现状以及取得的成绩,梳理了国际电工技术委员会(IEC)的特高压交流输电标准需求,并提出了需求较大的IEC标准的修订建议,为我国后续的特高压交流输电标准国际化工作提供技术储备。

    2014年05期 v.38;No.366 1156-1161页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
  • 邻近线路对皖电东送特高压线路工频参数测试的影响

    王少华;胡文堂;邹国平;吴尊东;李思南;孙正竹;

    调查了1 000 kV皖电东送特高压输电线路邻近线路分布情况,提出了邻近线路在特高压线路上产生感应电压的计算方法,分析了土壤电阻率及平行接近距离对交流线路产生感应电压的影响规律,仿真计算得到了邻近线路在特高压线路上产生的感应电压值,并与现场测试结果进行了对比分析。结果表明:皖电东送特高压同塔双回交流输电线路跨越、平行于多条?800、?500 kV直流及500 kV交流线路;特高压线路上的容性感应电压和感性感应电压均随着平行接近距离的增加而减小;容性感应电压的减小速率较快,感性感应电压的减小速率相对缓慢。土壤电阻率的变化对特高压线路上的容性感应电压几乎没有影响;而感性感应电压值随着土壤电阻率的增加而增大。皖电东送特高压线路上感应电压具有"静电感应电压较高,电磁感应电压相对较低"的特点。

    2014年05期 v.38;No.366 1162-1168页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K]

  • “直流输电与直流电网”专栏征稿启事

    <正>随着未来能源格局的深刻变化,传统的电力装备、电网结构和运行技术等面临着巨大的挑战,基于常规直流及柔性直流的多端直流输电和直流电网技术被认为是解决大规模可再生能源消纳问题的有效技术手段之一。鉴于近年来已有许多学者投入大量精力研究直流输电及直流电网技术,我刊从2013年第9期起开辟"直流输电与直流电网"专栏,集中刊登该领域的最新成果。为了准确把握论文质量,《电网技术》编辑部特邀国网智能电网研究院汤广福博士担任该专栏主编。真诚欢迎全

    2014年05期 v.38;No.366 1168页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]

电力系统

  • 综合考虑多种电网安全主题的关键断面自动发现方法

    赵峰;孙宏斌;谭嫣;郭庆来;郭文鑫;

    在对实际电网关键断面选取特点进行归纳总结的基础上,提出了一种综合考虑多种电网安全主题的电网关键断面自动发现方法。该方法在电网拓扑结构和在线潮流状态的基础上,对电网进行电气分区,并根据不同的安全主题选择不同类型的关键断面:根据电网暂态安全主题的需要,选取分电气区间的联络线构成的长距离输电通道作为关键断面;根据电网热稳定安全主题,选取电压等级较高、传输功率大且相互间影响大的输电线构成的输电通道作为关键断面;根据负荷侧热稳定安全主题,选取电压等级较低、传输功率较大且相互间影响较大的输电线构成的输电通道作为关键断面。广东省电网算例测试结果表明:该方法准确考虑了电网中常见的安全主题,得到了不同种类的关键断面;关键断面结果不仅符合电网运行方式专家的给出的经验关键断面,也能够发现新的关键断面,结果具有合理可信。

    2014年05期 v.38;No.366 1169-1174页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
  • 交直流混联系统电压稳定在线评估体系

    唐晓骏;程振龙;张鑫;李再华;李晶;罗红梅;邱丽萍;

    在对现状/规划交直流混联电网电压稳定问题大量仿真计算的基础上,提出了电压失稳问题的分类方法;针对无短路冲击的大范围潮流转移问题,提出了分电压等级的综合考虑有功、无功潮流影响的电压稳定在线评估指标,电网仿真表明该指标既可有效评估负荷缓慢增长方式下的静态电压稳定水平,也可有效评估直流闭锁故障下系统的暂态电压稳定水平;在此基础上,提出了交直流混联电网电压稳定在线评估体系,依据故障性质不同采用不同的电压稳定判别方法,显著简化了在线计算规模、提升了计算速度。

    2014年05期 v.38;No.366 1175-1180页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
  • 自律分散的电力系统复合自动计算分析工具设计与实现

    代贤忠;沈沉;陈颖;孙昕炜;汤蕾;林韩;黄道姗;

    在现有电力系统计算分析软件的体系结构不够开放的限制条件下,从电力系统计算分析工作的特点出发,对计算分析进行层次划分,提炼复合自动计算分析工具设计的2个关键技术问题。基于自律分散系统模型和OSGi规范,设计功能流程和框架,解决上述2个关键技术问题,完成复合自动计算分析工具的标准化整体设计,为综合型的复合自动计算分析功能的实现提供一般方法。设计实现了以数据变化驱动的案例生成流程;以PSD电力系统计算分析软件为例,完成标准计算分析工具的调用设计;设计任务调度器,实现计算内核的管理和计算任务的调度;最后以特高压电网振荡解列故障样本筛选和电网安全稳定控制措施有效性自动校验为例,展示了复合自动计算分析工具总体设计的可行性和实用效果。

    2014年05期 v.38;No.366 1181-1188页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K]
  • 序贯蒙特卡洛方法在电力系统可靠性评估中的应用差异分析

    暴英凯;王越;唐俊熙;郭创新;王惺;施会;

    分析比较了元件状态持续时间采样(state duration sampling,SDS)和等时间间隔采样(time interval sampling,TIS)2种常用序贯蒙特卡洛仿真方法在电力系统可靠性评估中的应用差异。针对SDS方法执行效率低但精度高,而TIS方法计算速度快但精度不足的特点,提出通过选择合适的采样间隔,并采用修正系数对与采样次数直接有关的电力不足持续时间(LOLD)指标进行修正,来改善TIS方法的仿真精度和计算速度。IEEE-RTS79测试系统的仿真结果验证了所提方法的有效性,并且表明修正后的TIS方法在系统故障率增加时效率优势更加明显。

    2014年05期 v.38;No.366 1189-1195页 [查看摘要][在线阅读][下载 830K]
  • 第三代核电堆型AP1000运行特点及堆芯仿真研究

    吴萍;杨艳晨;陈昊;易俊;卜广全;

    第三核电堆型AP1000有望成为我国未来核电发展的主力堆型。分析AP1000的设计理念及其功率运行特点,结果表明,AP1000机组具有良好的负荷调整特性,能参与电网的调峰运行。在掌握AP1000堆芯反应性物理特点及与中子通量耦合特性的基础上,建立堆芯仿真模型。仿真研究了堆芯内小扰动和堆芯外大扰动情况下,堆芯状态变量和控制变量的相互作用关系。结果表明,状态变量引起的反应性主要应对小扰动后堆芯稳定运行问题,控制变量引起的反应性保证堆芯在大扰动后能按照扰动轨迹运行。

    2014年05期 v.38;No.366 1196-1202页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]
  • 考虑区间概率的发输电系统非精确可靠性评估

    齐先军;汪兴强;黄祥玉;

    当设备缺乏失效统计数据时,描述其可靠性的随机变量的概率信息是非完整的,传统可靠性评估无法处理非完整的概率信息。区间概率是处理非完整概率信息的有效方法,区间可靠性指标的宽度能体现概率信息的完整程度。根据专家经验,采用基于区间层析分析方法的区间概率计算模型来获得区间概率,建立包含区间概率的发输电系统非精确可靠性评估模型,提出高效的逐次优化算法求可靠性指标上下界,最后通过算例分析验证了所提方法的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1203-1209页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
  • 适用于电力系统中长期动态仿真的风电机组有功控制模型

    刘涛;叶小晖;吴国旸;苏志达;仲悟之;宋新立;黄永宁;

    随着风电大规模接入电网,调度部门对其有功控制及参与系统调频、调峰提出了更高的要求。针对目前仿真中风电不具备进行分钟级动态过程研究的模型,只能定性分析参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)调节等有功控制的问题,该文提出了适用于中长期动态仿真的风电机组有功控制模型,并在电力系统全过程仿真程序中予以编程实现。该模型以风速持续波动、调度安排出力、AGC调控指令作为输入,通过调节桨距角控制风机的出力变化。模型可用于模拟风机出力波动及对电网的影响,并对风机参与AGC调控的过程进行动态仿真分析。仿真算例表明,该模型可为研究风电机组配合AGC参与电力系统有功、频率的调整提供有效的仿真手段。

    2014年05期 v.38;No.366 1210-1215页 [查看摘要][在线阅读][下载 590K]
  • 应用序优化理论的快速切负荷机组布点方案

    卢恩;宁健;刘皓明;刘明波;侯云鹤;

    具备快速切负荷(fast cut back,FCB)功能的火电机组能在外部电网发生故障时带厂用电运行,在故障消除之后迅速对外供电,是一种性能优异的黑启动电源。分析了FCB机组对电网恢复的影响,以电网机组恢复时间最短为目标,考虑机组启动时间、启动功率、线路充电时间等约束条件,建立了FCB机组优化布点方案模型。在满足工程需要的前提下提高计算效率,引入序优化理论,确保以足够高的概率得到足够好的FCB机组的布点方案。通过经典IEEE-118节点算例和某实际系统算例验证了模型和算法的有效性。算例结果表明,合理的FCB机组布点方案能够减少系统恢复时间。

    2014年05期 v.38;No.366 1216-1222页 [查看摘要][在线阅读][下载 517K]
  • 玉树与青海主网330kV联网工程系统调试仿真研究及预控策略分析

    曾兵;张健;罗煦之;易俊;贺庆;王官宏;

    玉树与青海主网330 kV联网工程输电距离长,受端110 kV玉树电网网架结构薄弱,工程调试期间存在系统电压越限和频率稳定问题。为此,提出投切330 kV空载线路操作和SVC设备调试试验操作的电压预控方案,解决了工程调试期间玛多—玉树空载线路投切以及玉树站35 kV SVC设备带电投切时的系统电压越限问题,并用实测数据验证了上述电压预控方案的有效性。仿真分析并列试验操作对开关两侧母线电压和玉树机组无功出力的影响,提出了玉树与青海主网并列试验的预控策略。分析玉树电网水电机组调速系统参数、负荷模型以及解列点潮流对解列后玉树电网频率变化的影响,提出了玉树与青海主网解列试验的预控策略。上述电压预控方案和并、解列预控策略已应用于实际联网工程调试试验中。

    2014年05期 v.38;No.366 1223-1228页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K]
  • 基于直流潮流的无功补偿自动配置方法

    王毅;马世英;王虹富;董毅峰;侯俊贤;李晓斌;

    提出了一种基于直流潮流的无功补偿自动配置方法。该方法针对已安排好的网架结构及参数、发电出力和负荷计算直流潮流,依据支路有功潮流分布估算节点理想无功补偿量;考虑并联电容电抗器的实际装设情况将无功补偿量转移到具有无功补偿能力的节点上;根据实际无功装置的单组容量和组数进行离散化,最终获得符合实际的无功补偿配置方案。该方法适用于方式安排中初始潮流方式的生成,为制定合理的运行方式提供帮助。基于实际电网的测试算例表明,该方法正确有效,简单实用,能够制定合理的初始无功补偿配置方案。

    2014年05期 v.38;No.366 1229-1233页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]

新能源与分布式发电

  • 光伏发电系统的小信号建模及其控制器参数的全局优化设计方法

    熊连松;刘小康;卓放;谢亦丰;祝明华;张海龙;

    研究光伏发电系统的暂态稳定性有利于认识太阳能发电与电力系统之间的交互式影响规律。在充分考虑光伏发电系统中各重要环节的详细模型的基础之上,建立了适用于暂态稳定分析的全系统小信号模型,并据此分析了光伏发电系统的小干扰稳定性和低频振荡特性。研究结果表明:光伏逆变器的电压外环以及有功电流内环对系统的特征值影响较显著且较全面,对系统的稳定性影响较大。电压外环的积分系数以及有功电流内环的比例系数过大均可能会对电力系统阻尼产生负面影响,甚至改变光伏发电系统的阻尼性质。最后提出了一种提高系统稳定性的控制器参数全局优化设计方法,为科学合理地设计控制器参数提供了方法支撑。

    2014年05期 v.38;No.366 1234-1241页 [查看摘要][在线阅读][下载 776K]
  • 基于混合储能系统的风电场调度策略

    熊猛;高峰;张海峰;王兆杰;

    分析了风电机组出力的波动特性,提出利用储能装置使风电场参与电网调度的方法。按照风场出力频谱特性设置低通滤波器,将风电有功出力分解为高频出力和低频出力;并分别采用快速响应型和大容量型储能装置平抑风电中的高频波动和低频波动,使联合系统出力跟踪上发电计划,从而完成调度任务。针对高频、低频波动的不同处理方式,建立了高频、低频波动联合调度模型和高频、低频波动各自独立调度模型。算例仿真结果验证了所提方法的有效性。所提方法适用于风况稳定的风电场,也可用于评估已投入运行的风电场。

    2014年05期 v.38;No.366 1242-1249页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
  • 改善风电汇集系统静态电压稳定性的无功电压协调控制策略

    杨硕;王伟胜;刘纯;黄越辉;

    针对风电场集群作为弱联接送端系统所面临的无功电压问题,研究了可应用于大规模风电汇集系统的静态电压稳定评价指标,并在此基础上提出了一种改善风电汇集系统静态电压稳定性的无功电压协调控制策略。该策略采用基于过滤集合的原对偶内点法求解多目标优化控制模型,通过协调控制风电场和汇集站内的多种无功电压调节设备,能够在满足中枢节点电压控制指令的同时均衡汇集系统的电压分布,提高动态设备的无功裕度,从而改善风电汇集系统的静态电压稳定性。对中国北方某实际风电汇集地区的仿真计算验证了所提控制策略的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1250-1256页 [查看摘要][在线阅读][下载 529K]
  • 风力发电机电容缓冲双参数控制器储能策略

    杨宗霄;郝理想;杨本渤;

    为改善由于风速波动而引起的风力发电机电能品质不佳的问题,该文利用能量缓冲和闭环反馈技术,结合电力分段线性方法,针对离网型风电系统提出一种电容缓冲双参数控制储能策略。在Matlab/Simulink中通过建模仿真,实现了恒流恒压充电、动态储能补偿和低风速下储能,验证了设计的正确性。由于该电源管理单元具有低风速储能的优点,所以该设计的双参数控制器风能利用率高,应用风速范围广,为以后的开发研究提供了有益参考。

    2014年05期 v.38;No.366 1257-1263页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]
  • 直流区域配电低压交流网络协调保护试验

    王瑞田;肖飞;付立军;范学鑫;王恒利;

    传统船舶电网普遍采用辐射状交流网络结构,由交流发电机供电,采用时间电流原则整定断路器以实现协调保护,而船舶直流区域配电系统中,低压交流网络由DC/AC变电模块供电,电力电子装置输出过电流能力有限,若无法为下级断路器提供足够的短路电流以切除短路,可能导致大范围失电,因此低压交流网络存在电力电子装置与下级网络的保护协调问题。从直流区域配电系统中DC/AC变电模块主电路结构、控制保护策略及下级断路器整定配置3个方面探讨了低压交流网络的保护方法,在PSCAD/EMTDC软件中建立了仿真模型,构建了由逆变器供电的低压交流网络,并进行了相关试验。仿真和试验结果验证了上述保护方法的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1264-1270页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K]
  • 独立光伏系统光储容量优化配置方法

    吴小刚;刘宗歧;田立亭;丁冬;陈志;

    为提高独立光伏系统的供电可靠性和光伏利用率,需要合理配置光伏组件和储能系统的容量。根据光伏系统?储能联合运行的特点,考虑运行过程中储能能量的动态变化过程,以储能单元的技术特性为约束,提出以负荷缺电率(loss of power supply probability,LPSP)和能量溢出比(energy excess percentage,EXC)为考核指标的光伏、储能容量的联合配置方法。在给定案例条件下,考虑了阀控铅酸电池、锂离子电池和全钒液流电池3种类型,分别对3种电池储能进行了容量配置,并以初始投资最小为目标,计算最优光储容量配置。结果表明,在相同配置情况下,采用全钒液流电池系统供电可靠性较高、经济性较好,而在满足指标要求下,采用阀控铅酸电池系统初始投资最小。

    2014年05期 v.38;No.366 1271-1276页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
  • 不对称电压条件下光伏逆变器的控制策略

    黄浩;徐永海;杨琳;何国庆;郝木凯;

    针对不对称电压条件下光伏逆变器的控制,在瞬时有功无功控制(instantaneous active–reactive control,IARC)和平均有功无功控制(average active reactive control,AARC)算法的基础上,提出一种有功无功灵活控制方法。该方法在电流参考值表达式中引入一个变量,通过对该变量的调节来抑制有功、无功功率波动和输出电流谐波。为获得较好的动态性能,仿真中采用静止坐标系下的比例谐振(proportional-resonant,PR)控制器实现正负序同时控制。仿真结果验证了所提策略的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1277-1282页 [查看摘要][在线阅读][下载 610K]

输配电技术

  • 三电平NPC变流器SVPWM策略与SPWM策略的等效关系研究

    李宁;王跃;雷万钧;王兆安;

    调制策略是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)变流器的关键技术之一。三电平查表法空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略实现复杂,为此,基于三电平正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略与SVPWM策略的基本原理,提出了2种三电平SVPWM策略的快速等效实现方案,即调制波等效方案和导通时间等效方案。调制波等效方案研究三电平SVPWM策略的等效调制波,而导通时间等效方案则通过三电平SPWM策略作用下各开关管导通时间计算三电平SVPWM策略对应各开关管导通时间,研究结果验证了三电平SVPWM策略2种等效方案的理论一致性。仿真和实验表明所提2种三电平SVPWM策略的快速等效方案具有实现简单、计算时间少,结果更精确的特点。

    2014年05期 v.38;No.366 1283-1290页 [查看摘要][在线阅读][下载 723K]

  • 2014年电力系统专业委员会学术年会征稿启事

    <正>近年来,伴随特高压交直流输电的快速建设、智能电网研究日渐深入以及新能源发电的迅猛发展,我国的电力系统面临着诸多新的机遇和挑战,为促进新形势下我国电力系统技术与学术研究的发展和交流,中国电机工程学会电力系统专业委员会决定于2014年8月在北京召开学术年会。为加强学会与高校的交流合作,本次会议将与中国高等学校电力系统及自动化专业第30届学会年会联合举行,会议将邀请国内各行业的知名院士、专家、教授就广泛关注的热点问题做主旨发言,并就大家广泛关注的热点学术问题进行交流讨论。现将会议征文的有关事宜通知如下:

    2014年05期 v.38;No.366 1290页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K]

输配电技术

  • 模块化多电平换流器子模块电容电压平衡改进控制方法

    辛业春;王朝斌;李国庆;吴学光;

    为减少子模块开关动作次数和换流器损耗,提出了一种模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的子模块电容电压平衡改进控制方法。采用最近电平调制方式,每个控制周期内按电容电压大小对处于投入状态和切出状态的2组子模块分别进行排序;根据需要投入的子模块数量和当前处于投入状态的子模块数量,对投入和切出的子模块状态进行改变;根据设定的电容电压允许偏差值、可进行调换的子模块数量,对投入和切出的子模块进行对调。仿真算例结果验证了所提方法的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1291-1296页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
  • 复杂城市配电网网格化供电组网方式优化研究及实践

    姚刚;仲立军;张代红;

    针对传统配电网规范化不足、无序发展等弊端,结合工程实践研究了网格化供电模式,建立了分析计算平台,通过配置上级变电站供电区域及供区网格规模大小,解决了网格之间及网格内部的联络问题。提出了网格之间以变电站定向联络为主干,网格内部以线路分段之间联络为依托的"联络组合"理念,并将研究成果应用于复杂城市配电网建设改造中。实践证明,"联络组合"不仅优化了变电站联络和配电网的供电能力,提高了设备利用效率,还增强了配电网对上级电网的支撑能力。

    2014年05期 v.38;No.366 1297-1301页 [查看摘要][在线阅读][下载 512K]
  • 输电线路架空地线接地方式对线路零序参数的影响

    彭向阳;胡卫;毛先胤;王宇;王建国;

    输电线路零序阻抗的突降会直接影响线路接地距离保护和零序方向保护的工作可靠性。计算了输电线路架空地线在逐基杆塔接地(简称逐基接地)、单点接地、2处接地、3处接地等多种不同接地方式下的零序参数,讨论大地电特性(土壤电阻率)和架空地线电特性(架空地线型号)对输电线路零序参数的影响。结合地线绝缘子工频放电特性,计算了输电线路单相接地故障时沿线地线绝缘子工频放电动作情况。根据线路地线绝缘子动作情况,计算单相接地故障对输电线路零序参数的影响。研究表明,架空地线不同接地方式下线路零序参数存在差异,采取非逐基接地方式时,线路两侧变电站、沿线不同地点发生单相接地故障及不同短路电流下沿线地线绝缘子动作情况不同,线路零序参数可能不同。同时给出了架空地线单点接地和逐基接地时线路零序参数的现场测量方法。

    2014年05期 v.38;No.366 1302-1309页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
  • 一种改进的电网电压不平衡环境下链式STATCOM控制策略

    夏正龙;史丽萍;杨晓冬;李倩倩;

    电网电压不平衡现象在煤矿配电网中尤其严重,达不到国标要求。针对这种现象,提出一种改进的电网电压不平衡情况下链式STATCOM控制策略,一方面从全局、相间、相内三个层次,尤其是电网电压不平衡条件下控制直流侧电容电压平衡,另一方面通过正、负双序电流控制环对不平衡系统的无功和负序电流进行完全补偿。仿真分析与工业样机试验表明,所提出的链式STATCOM控制策略,不仅有效解决了不平衡环境下直流侧电容电压的平衡控制难题,并且提高了装置的抗不平衡能力。

    2014年05期 v.38;No.366 1310-1316页 [查看摘要][在线阅读][下载 947K]
  • 基于滞环SVPWM的有源电力滤波器故障容错方法

    李国华;汪玉凤;高小朋;宋雪萍;刘阳;

    为提高有源电力滤波器(active power filter,APF)的故障容错能力,提出了一种基于滞环空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略的APF故障容错方法。逆变器发生故障时,利用故障状态下有效电压矢量的合成矢量等效替代原控制算法选定的电压矢量,保证APF能在故障状态下继续工作。该方法是在原控制算法的基础上进行容错控制,不需要备用容错算法,降低了计算量。此外,该方法不需要精确估计参考电压值和阻抗参数值,克服了参数估计误差所带来的影响,而且可以实现参数的解耦控制,能够显著提高APF的工作可靠性。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1317-1321页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K]
  • 复杂电网中电压跌落凹陷域的仿真分析

    陈伟;赵锦苹;

    随着现代电网技术的发展,用户对电能质量要求日益增高,为向系统中某特定母线连接的敏感负荷遭受电压跌落影响的可能性提供分析依据,基于虚拟节点法对电网中电压跌落凹陷域进行分析研究。以新英格兰39节点系统为例分别对4种短路故障(单相短路接地故障、相间短路故障、两相短路接地故障、三相短路故障)下的凹陷域进行仿真分析,得到4种故障下该系统的凹陷域分布,仿真结果验证了虚拟节点法的有效性并为其在复杂电力系统中的应用提供了依据;同时研究系统中变压器中性点不同运行方式以及系统中机组启停对凹陷域的影响,对比不同结果可知,适当改变系统中部分变压器中性点运行方式可以对系统中接入的敏感负荷带来有利影响,而且发电机的启停对凹陷域的影响较大。

    2014年05期 v.38;No.366 1322-1327页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]
  • 一起交直流混联系统事故原因分析及整改措施

    陈灿旭;

    对南方电网系统一起500 kV断路器爆炸引起电网系统连锁反应的事故进行分析,指出500 kV砚都站发生的断路器爆炸造成高肇、天广、楚穗3回直流换相失败,并造成广州换流站极2阀冷系统停运,肇庆换流站与500 kV砚都站电气距离非常近,受到故障的影响最大,高肇直流电压发生剧烈波动,出现大量谐波分量,直接导致双极直流线路低电压保护27 du/dt动作,高肇直流双极再启动成功后,由于肇庆换流站阀冷系统问题导致极2闭锁,同时对其存在的风险进行深入剖析,最后提出有效的整改措施,防止类似事件的再次发生。

    2014年05期 v.38;No.366 1328-1333页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]
  • 基于无人机红外视频的输电线路发热缺陷智能诊断技术

    张文峰;彭向阳;陈锐民;陈驰;邓超怡;钱金菊;徐文学;

    以无人机搭载的红外传感器获取的视频为数据源,研究了基于红外图像的电力设备异常发热检测,实现了输电线故障缺陷位置的自动诊断和定位。首先从红外视频中抽取红外序列图像帧并对抽取的红外图像进行自动拼接和帧间差分,进而确定输电线的主方向,并对输电线区域进行定位;然后根据红外图像和输电线故障诊断标准对提取的输电线进行故障诊断,最终实现了输电线故障的定位和自动诊断。实践证明该方法具有较高的自动化程度和效率。

    2014年05期 v.38;No.366 1334-1338页 [查看摘要][在线阅读][下载 832K]

电力市场

  • 基于粗糙集理论与CLSDE算法的环境经济调度优化模型

    谭忠富;鞠立伟;陈致宏;李欢欢;许长青;赵宝柱;

    针对环境经济发电调度优化问题,提出了一种应用粗糙集理论构建评价函数的多目标优化方法,并提出了基于混沌局部搜索策略的差分进化算法(chaotic local search strategy differential evolution algorithm,CLSDE)的求解算法。应用粗糙集理论确定经济调度和环境调度函数的约束度,以确定各目标函数在优化模型中的权值。采用CLSDE算法求解环境经济调度(environmental economic dispatch,EED)多目标优化模型,该算法只对目标函数中的变量进行编码,约束条件函数中的变量随机产生,每代进化完毕后,对最优个体进行混沌局部搜索,克服了差分进化算法局部搜索能力较弱和惩罚函数方法中惩罚参数选择较难的问题。对IEEE30节点的标准测试系统进行了仿真计算,结果表明CLSDE算法在解决环境经济调度问题时具有可行性和有效性,在不增加污染气体排放量的同时降低燃料费用,使环境经济调度更能兼顾发电调度的经济利益与环境利益。

    2014年05期 v.38;No.366 1339-1345页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
  • 基于动态电价的新能源实时调度定价与策略研究

    刘健;牛东晓;邢棉;郭磊;郑少明;

    提出了一种对新能源电价进行动态定价的策略和方法,将新能源动态电价分为固定电价和浮动电价两部分。利用浮动电价实时反映新能源发电带来的环保减排价值和对电力系统运行的影响。在动态经济调度模式的基础上,对比火电机组的边际环境成本和备用容量偏移量,提出了新能源环境电价、实时备用容量电价、预测惩罚电价3种浮动电价的定价策略。仿真计算结果验证了3种浮动电价制定的合理性和正确性。

    2014年05期 v.38;No.366 1346-1351页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
  • 基于可靠性与经济性的计及微电源自身特性的微电网能量优化配置

    刘子秋;黄民翔;

    针对孤岛运行模式,提出了一种兼顾可靠性和经济性的能量优化配置模型。该模型可根据实际情况灵活调整可靠性与经济性的相对重要程度比重;基于蒙特卡洛仿真建立微电源输出功率序列,基于自适应型离散粒子群算法在不同运行策略、储能最大容量以及柴油机额定容量下进行优化仿真,分析各因素对可靠性、经济性及环境的综合影响。算例仿真结果验证了所建模型的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1352-1357页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K]

高电压技术

  • 绝缘子串并联保护间隙的爆轰气流灭弧方法

    王巨丰;刘津濂;郭伟;吴国强;刘其良;

    输电线路绝缘子串并联保护间隙受雷击闪络后无法主动快速地熄灭后续工频电弧,不能有效地阻止雷击跳闸。研究了一种主动式、快速地爆轰气流灭弧装置,装置安装于并联间隙电极之间,当雷击并联间隙形成工频电弧时,装置受到雷电流信号触发同步产生爆轰气流,能够以远小于继保装置的最快响应时间熄灭后续工频电弧,从而避免继保装置动作,有效地阻止雷击跳闸。建立了爆轰气流灭弧的数值模型,通过仿真分析得到近似理想状态下的爆轰气流灭弧时间为0.08 ms以内;灭弧实验证明爆轰气流在0.4 ms以内熄灭电弧,两者得到的灭弧时间均远小于继保装置的最快响应时间,其误差在可接受范围内,由此验证了爆轰气流灭弧的有效性和可靠性。

    2014年05期 v.38;No.366 1358-1365页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]
  • 复合绝缘子不同部位水滴撞击特性及其影响因素

    郝艳捧;薛艺为;阳林;刘国特;谷裕;李锐海;

    绝缘子各部位水滴撞击数不同其覆冰形态不同,为得到各因素对绝缘子不同部位水滴撞击特性的影响,建立风洞和复合绝缘子模型,将复合绝缘子分为伞上表面、伞下表面、伞边缘和芯棒4部分,研究水滴滴径、流速、气流倾角、温度等参数对绝缘子不同部位水滴撞击特性的影响,结果表明:滴径小于30μm时,水滴主要撞击在伞边缘和芯棒上,大于30μm后,水滴主要撞击在伞上表面;随流速增大,伞上表面水滴撞击数由增加趋势变为减小趋势,其临界水滴滴径为90μm,而伞边缘和芯棒水滴撞击数由增加趋势变为饱和,其临界滴径分别为30和50μm;水平气流时复合绝缘子水滴撞击数最少,气流从上至下时其水滴撞击率最大。滴径、流速和气流倾角对绝缘子局部水滴撞击特性均有较大影响且特点各异。

    2014年05期 v.38;No.366 1366-1372页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
  • 沿海地区与内陆地区复合支柱绝缘子直流污闪特性比较

    谷裕;郝艳捧;张福增;薛艺为;闵剑峰;阳林;李立浧;

    根据沿海地区绝缘子积污测量调研的结果,以不同盐灰比模拟沿海地区和内陆地区的复合支柱绝缘子积污特性,首先测量了两类试品在试验雾室内表面电阻随时间的变化趋势,然后在昆明特高压国家工程实验室进行直流人工污秽试验,试验过程中,用紫外放电仪对两类试品的局部放电现象进行观测,统计了紫外放电光子数,同时利用高速摄像机观察试品临闪电弧的发展情况。结果表明:灰密含量高的内陆地区试品表面电阻相对沿海地区试品低;在同盐密条件下,沿海地区试品的污闪电压高于内陆地区,且随着盐密的增加,两者差异越大;灰密大的内陆试品易产生局部电弧而出现干区,出现干区后,强吸水性使干区快速再次湿润,如此反复最后闪络,因此其污闪电压低;随着试验盐密的增加,不仅进一步降低试品表面电阻,还会使灰密高的内陆试品电弧桥接现象更明显,甚至出现电弧跨接现象,爬距利用率大幅降低,造成两者污闪电压值的差异更大。

    2014年05期 v.38;No.366 1373-1378页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]
  • 变电站多局部放电源分离的选择双谱算法

    侯慧娟;盛戈皞;孙旭日;孙岳;江秀臣;

    抑制现场噪声干扰、有效提取信号特征是局部放电信号检测和分析的关键。给出了利用Fisher可分离度选择具有最强类可分离度的双谱作为信号的特征参数,并利用特征参数训练径向基神经网络来判断信号的类型的算法。通过混有高斯白噪声的电磁波仿真软件得到的模拟不同局部放电源辐射的电磁波信号,利用该算法进行信号分离,验证了该算法的有效性。最后在变电站现场未知局部放电源的情况下,对采集到的局部放电辐射电磁波信号利用该算法进行处理得到信号类型数,并训练用于信号分离的径向基神经网络。基于现场实测信号分离结果,并结合基于时延序列的局部放电源定位结果验证了该算法在变电站现场干扰情况下分离多局部放电源的有效性。

    2014年05期 v.38;No.366 1379-1384页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
  • 大尺寸特高压输电线路雷电屏蔽性能模拟试验影响因素

    安韵竹;蓝磊;文习山;王羽;戴敏;李志军;叶奇明;鄂胜龙;陈文广;陈子涵;

    输电线路雷电屏蔽性能模拟试验研究是线路雷电防护研究的重要手段。根据实际观测的雷电梯级先导停滞时间,确定采用负极性20/2 500?s和负极性80/2 500?s两种操作冲击电压波形模拟雷电最后一击的放电过程,针对1 000 kV特高压线路SZ322型杆塔开展了模型比例为1:12.5的大尺寸雷电屏蔽性能模拟试验。试验结果表明:导线接地方式明显影响导线的放电被击概率;正极性偏置电压将增大导线的放电被击概率,负极性偏置电压将减小导线的放电被击概率;波头时间对放电路径影响不明显;导线被击概率随着线路保护角的增大而增大。所得结果为后续特高压线路雷电屏蔽性能试验的开展提供参考借鉴。

    2014年05期 v.38;No.366 1385-1389页 [查看摘要][在线阅读][下载 787K]
  • 变压器油中糠醛浓缩萃取新技术

    张欲晓;李胜利;李婷;喻培元;罗豫;

    变压器油中的糠醛含量是电力变压器固体绝缘老化的重要判据之一,但由于变压器油中糠醛浓度过低,给检测工作带来了极大困难。设计了一种新的变压器油中糠醛萃取方法,并在该方法的基础上提出了2种浓缩变压器油中糠醛的方案:一种为通过改变萃取液与油样的比值,从而达到浓缩效果的方法;另一种为通过多次萃取达到浓缩效果的方法。实验结果表明:第1种方法操作简单,萃取时间短,能有效降低操作误差的影响,但在要求高倍浓缩的情况下,萃取效率较低,浓缩效果有限;第2种方法虽然萃取时间较长,但萃取效率高,可达90%以上,浓缩效果好,能够实现所希望的浓缩率,因此,更能满足对变压器油中低浓度糠醛分析的精度要求。

    2014年05期 v.38;No.366 1390-1395页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]

自动化

  • 特高压磁控式并联电抗器保护配置方案及其性能分析

    郑涛;赵彦杰;金颖;

    可控高抗安全运行关系到系统的无功平衡和电压稳定,对保护要求甚高。磁控式可控高抗不仅包括网侧绕组,还设有控制绕组和补偿绕组,其本体保护配置较其他类型的可控高抗更为复杂,相关研究成果鲜有报道。基于一种在我国西北地区已实际投运的特高压磁控式并联电抗器的本体结构,对其本体保护配置进行了深入探讨,结合工程经验指出了传统保护应用于磁控式可控高抗存在的问题并给出了解决方案。介绍了网侧绕组和补偿绕组的保护配置情况及相关注意事项,详细分析了控制绕组各类故障的故障特征,提出以直流母线过电压保护作为控制绕组接地故障的主保护,同时指出传统零序功率方向保护应用于控制绕组匝间和相间故障时灵敏度不足,宜采用负序功率方向保护。

    2014年05期 v.38;No.366 1396-1401页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
  • 利用高低频电流幅值比的VSC-HVDC输电线路全线速动保护新原理

    宋国兵;冉孟兵;褚旭;靳幸福;刘甜;马志宾;

    VSC-HVDC(voltage source converter HVDC)控制系统复杂,故障承受能力差,研究适用于VSC-HVDC系统的高性能保护十分必要。对VSC-HVDC直流输电系统结构及边界特性的分析发现,输电线路两侧的大电容,因其对高频信号呈现低阻抗的特性,使得输电线路区内、外故障时,直流线路两端保护安装处感受到的电流信号频率成分存在差异。利用此特点,提出一种仅利用单端电流量的VSC-HVDC输电线路全线速动保护新原理,该原理采用高、低频电流的幅值比来区分直流线路的区内、外故障,该比值在区外故障时小,区内故障时大。本原理能够实现区内、外故障的判别,对采样频率要求不高,动作速度快,受过渡电阻影响小。利用PSCAD进行故障分析,大量仿真结果表明,该原理能可靠区分直流输电线路的区内、外故障。

    2014年05期 v.38;No.366 1402-1407页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
  • 直流偏磁对计量用电流互感器的性能影响分析

    谭炳源;卢继平;江波;艾兵;

    通过电流互感器(current transformer,CT)的T型等效模型推导出了计量用CT的误差与铁芯磁导率之间的关系,并通过铁磁性能实验得到了在直流偏磁下电感与铁芯磁导率之间的变化规律。设计交直流混合实验方法模拟真实的直流偏磁现象,通过实验数据分析直流偏磁对计量用CT误差的影响。结果表明,直流偏磁没有改变铁芯饱和特性,随着直流偏置量的增加,比差整体往负方向偏移,角差整体往正方向偏移,CT二次侧的谐波分量增加,偶数次谐波分量的增加尤为明显。

    2014年05期 v.38;No.366 1408-1413页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K]
  • 计量用合并单元及电子式互感器计量接口规范化探讨

    胡浩亮;吴伟将;雷民;徐雁;熊前柱;肖霞;章述汉;

    国内各制造厂家生产的电子式互感器输出接口差异较大,造成计量校准工作繁琐、管理困难等一系列问题。为充分发挥电子式互感器计量通道的优势,在调研以及广泛征求各方专家意见的基础上,提出了计量用合并单元的概念。计量用合并单元相比传统的合并单元去掉了保护用电流值、中性点电压值和电流值及母线电压值,仅保留计量用电流值和电压值,保证计量数据的传送和输出。为完善电子式互感器法定计量管理措施,统一电子式互感器计量输出接口,在计量用合并单元的基础上提出了电子式互感器计量接口规范化的具体方案,作为电子式互感器接口技术电力行业标准制定的基础。

    2014年05期 v.38;No.366 1414-1419页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]
  • 影响风电场联络线距离保护的因素及解决措施

    王婷;李凤婷;何世恩;

    结合风电运行特点,分析了风电场联络线阻抗圆动作特性,研究了风电场联络线采用传统距离保护存在的问题。建立了风电场联络线测量阻抗的数学模型,研究了运行参数对测量阻抗的影响。仿真研究了故障后风电场联络线两侧电流、电压的频谱特点及其对距离保护的影响。提出联络线采用自适应距离保护的方案。在PSCAD中构建风电场并网仿真模型,对比传统距离保护和自适应距离保护在故障时的动作特性,仿真结果表明在风电场联络线上采用自适应距离保护能够避免传统距离保护的缺陷,适应风电场多变的运行方式,消除风电场侧非工频电流、电压对保护造成的影响。

    2014年05期 v.38;No.366 1420-1424页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]