东北电网风电运行特性分析与研究

随着我国在政策上对清洁能源、绿色能源的大力支持,风电发展一日千里。大规模风电集中接入主网架给电网运行带来了新的挑战和机遇。东北地区风力资源丰富,风电发展迅猛,需要对风电的运行特性进行分析。本文从风电接入电网情况、风机类型、风电场调度管理、风电出力分析、低电压穿越等5个方面对东北电网的风电运行特性进行了分析和总结,并提出了风电运行管理方面的几点想法。

中俄联网黑河换流站新建主变投运及站控系统无功策略验证试验方案

中俄联网黑河换流站扩建工程在黑河换流站中方侧新建了1台容量为750 MVA的主变压器(以下简称主变),形成了2台主变给地区220 kV系统供电,提高了地区供电可靠性。扩建工程还对黑河换流站的无功控制策略进行了修改,2台主变的低压(35 kV)侧低压电容器(以下简称低容)和低压电抗器(以下简称低抗)纳入换流站无功控制系统。在主变投运后进行了无功策略的试验验证。

东北电网500kV人工三相接地短路试验总结

东北与华北联网后东北电网动态特性明显恶化、稳定水平大幅度下降,不同发电机和负荷模型对稳定计算的结果影响很大。虽然采取了计及励磁系统动态行为的详细发电机模型的仿真方法、在东北电网重要发电机组上加装电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)等措施,但PSS参数整定的合理性及整体匹配效果无法得到有效验证,选择电力系统模型尤其是负荷模型还缺乏足够科学依据,对所选模型与电网运行实际的贴近程度也很难做出准确的定量甚至定性的分析。为此东北电网有限公司提出了大区电网联网模式下东北电网稳定水平研究的工作思路,并于2004年3月25日和2005年3月29日在500kV电压等级运行电网上分别实施了2次人工三相完全金属性接地短路试验。试验达到了预期效果,表明根据大扰动试验的实测数据,进行电网负荷模型的校核和修正,建立适用于我国电网的负荷模型的技术路线和研究方法在工程上是可行的和有效的。

东北区域电力市场发电报价网损修正算法

发电报价网损修正问题作为区域发电侧电力市场面临的主要问题之一,已受到各市场成员和许多学者的普遍关注。作者从公平性和经济性的角度明确了发电报价网损修正研究的必要性。指出发电报价网损修正问题的实质是输电损耗分摊问题。结合东北区域电力市场运营规则以及实用化算法的基本要求,对采用潮流摄动法和潮流追踪法的两种发电报价网损修正算法从网损修正系数、发电报价修正力度、网损优化方向及网损费用收支平衡四个角度进行了比较研究,指出了潮流摄动法存在的问题,明确了用潮流追踪法进行东北区域电力市场全电量竞价的发电报价网损修正是适宜的。以东北区域电力市场为例,经计算分析验证了本文所提观点。

实时动态监测系统在东北电网负荷建模中的作用

东北–华北联网后的计算分析表明,选择不同的发电机和负荷模型对稳定计算结果的影响较大,东北电网负荷模型的建模或校核需要以大扰动试验数据为依据,分析了实时动态监测系统(wide area measurement system,WAMS)在东北电网基于大扰动事件的负荷建模过程中的作用,WAMS是大扰动试验风险可观测、试验出现异常情况可控制的基本保障,为基于大扰动事件负荷建模研究提供了电网动态测试数据,其实测的相量数据同时也是建立仿真计算运行方式的重要数据源。运行经验表明,开展东北电网负荷建模的可持续研究需要基于WAMS的扰动数据收集、处理和分析制度的保障。

基于平均电量数据的网损分摊方案研究

针对如何准确地计算输电网络损耗并将其公平、合理地分摊的问题,提出了基于平均电量数据的网损分摊方案,并且利用IEEE-5标准母线测试系统和某实际电网进行了计算.结果表明,利用电量数据进行损耗分摊所得结果与利用功率进行损耗分摊得到的平均值结果基本吻合.该方案从电力系统实用化角度出发,方便地利用电力系统中的电量数据进行损耗分摊,避免了一般做法中的电力数据收集的困难性.

基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架

为应对大电网日趋复杂的运行环境,全面提升新形势下电网安全稳定智能监控能力,文章深度融合新一代信息、计算与控制技术,设计了基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架,对实现大电网"即测-即辨-即控"的在线智能调度具有重要的工程价值。首先,结合电网调控系统的发展现状,分析了新一代智能调控系统的功能需求;然后以大电网全局监控的视角,设计其大数据与人工智能顶层功能框架,并对该系统涉及的基本理论及关键技术进行系统概述;最后,以东北电网为背景,搭建了基于大数据技术的智能调控系统环境,实现东北电网稳定态势评估与智能决策。该系统可全面提升大电网在线智能监控能力,为大电网安全稳定运行提供技术支撑。

基于SCADA和WAMS的电网仿真运行方式

电网仿真初始运行方式是影响计算结果的主要因素之一。由于SCADA覆盖了电网主要运行设备,因此可以将SCADA数据作为建立电网仿真计算运行方式的主要数据源。然而,仅仅依赖SCADA数据建立的初始运行方式与实际系统相比可能存在较大偏差。随着广域实时动态监测系统(WAMS)逐步在电网中的广泛应用,由其采集的电网实时动态数据也成为建立仿真初始运行方式的主要数据源之一。作者提出了一种利用SCADA数据和WAMS数据建立电网仿真计算运行方式的方法。该方法计及了SCADA和WAMS的特点,确定了SCADA、WAMS与仿真计算数据库间的数据流,具有明确校核调整机制。利用该方法所建立的运行方式可以经受SCADA、WAMS实测数据的反复校核。

东北电网广域动态测量系统

随着我国电网互联规模的不断扩大,负荷模型对系统仿真计算结果的影响已不容忽视。为了在仿真计算中选择合适的负荷模型,东北电网按照准确、可靠、安全、实用的原则,结合相量测量技术和通信、计算机技术的最新发展情况,组建了广域动态测量系统,采用分析中心站、子站体系结构捕捉电力系统在扰动情况下的动态过程及行为特征。该系统在东北网调配置了功能强大的分析中心站,选用了3个不同厂家的PMU装置,已覆盖12个主要厂站。该系统经受了长时间的多种考验,记录了实际电网大量动态过程,不但为仿真计算研究准备了校核数据,而且为电网安全稳定运行提供了全新的动态监测手段。

基于改进状态空间模型的空调负荷控制策略

空调负荷因其可中断特性可以实现系统控制信号的快速响应与调节。提出了一种基于改进状态空间模型的空调负荷控制策略。首先扩展状态空间长度,建立了更为精确的改进状态空间模型,实现无控条件下空调负荷聚合特性的跟踪。在此基础上,建立了空调聚合控制模型,实现温控信号下空调负荷动态聚合特性的跟踪。最后,对空调群进行温度优化控制,实现空调群的负荷调节。仿真结果验证了空调负荷的改进状态空间模型、聚合控制模型和温度优化控制策略的有效性。

大电网静态电压稳定在线防控灵敏度分析新方法

大电网静态电压稳定预防控制在线决策的核心环节是稳定裕度及其与控制变量间灵敏度关系的快速计算,为此提出一种基于调控对状态的影响和单断面参数辨识方法实现静态电压稳定裕度与控制参数间解析灵敏度关系的计算方法。通过常规潮流方程总结了调控量与状态量间的灵敏度关系;然后基于单一状态断面的戴维南等值参数辨识方法并结合等值参数与稳定裕度之间的数学关系,推演出调控量与稳定裕度间的解析关联灵敏度。该方法不仅避免了中间的潮流计算过程以及参数辨识环节,而且无需求取临界点处潮流雅可比矩阵的零特征值所对应的左特征向量,适用于大规模电力系统的在线优化防控以及计及调控影响的在线中长期静态电压稳定分析。仿真算例验证了所提方法的准确性和快速性。

东北电力调峰辅助服务市场的发展之路

2014年起，东北电网建设并运行了中国第一家电力调峰辅助服务市场；2017年，进一步升级为电力辅助服务市场。市场运行至今近4年的时间里，通过电力辅助服务市场的机制对东北发电企业发电收益进行二次调整，深入挖掘了现有火电机组的深度调峰潜力。更为重要的是，市场机制在一定程度上改变了东北电网的经济基础及物理基础，成功推动了多家火电企业开展灵活性改造工程，实现了供热机组供热抽气与电力调峰之间的“热电解耦”，逐步改善了东北电网电源结构，保障了电网调峰安全、保障了民生供热安全，促进了清洁能源消纳。