爱，随银线延伸——西北电网有限公司开展750千伏工程沿线扶贫助学活动纪实

2008年1月7日，冬日的阳光给陕西咸阳这座古城带来融融暖意。在当日举行的助学捐赠仪式上，当咸阳市委副书记、市长千军昌从西北电网有限公司董事长陈峰手中接过100万元助学款牌匾时，全场响起了热烈的掌声。

2011年西北电网风机脱网事故分析及启示

2011年2月24日,连接甘肃第一风电场的桥西变35kV设备故障,由于风电机组不具备低电压穿越能力以及风电场无功补偿装置缺乏快速自动调整能力,事故期间脱网风机共计598台,风电出力损失837.34 MW。详细介绍了事故前西北电网的运行情况,事故发生、发展和恢复过程,并通过仿真计算复现事故过程。总结了事故的经验和教训,提出加强继电保护装置的维护力度、提高风电机组低电压穿越能力、加强风电场无功补偿设备改造与管理、规范风电机组高电压运行要求,以及35 kV馈线单相故障后直接跳闸的建议,防止类似事故再次发生,保障我国电网的安全稳定运行。

西北电网短路电流的限制措施

介绍了电力系统短路电流产生的原因和危害以及国内外在电力系统短路电流限制技术方面的研究状况,结合西北750 kV电网的建设和发展,分析了西北电网在750kV发展过程中短路电流增加的原因和趋势,并对限制短路电流的多种措施进行了探讨:包括实现电网分层分区运行;加装中性点电抗;实现母线分段运行;采用高阻抗变压器等。针对不同的网架情况,提出了相应的对策和建议。

电磁环网条件下西北750kV电网运行方式的研究

随着西北750kV电网的建成投运,原有330kV网架将与新出现的750kV线路形成电磁环网。文中研究了2008年底西北750kV骨干网架初步形成后,750/330kV电磁环网运行方式对系统安全稳定性的影响。静态安全分析和稳定计算结果表明,在未形成坚强的750kV网架结构前,合环运行比解环方式更有利于提高西北电网输送能力和稳定水平。针对合环运行可能出现的系统振荡、输送受限等问题,提出通过加强安稳装置配置、研制遮断容量更大的断路器、优化运行方式和网架结构等措施来保证系统的稳定运行。

西北750kV电网动态稳定特性分析和控制策略

分析了西北电网在2008年750kV骨干网架初步形成后西电东送方式下的动态稳定特性,并与目前西北电网的状况进行了比较。基于时域仿真法和小干扰稳定分析,以及Prony分析和留数法提出了西北750kV电网PSS配置及其参数优化整定方案。用中国电科院电力系统综合分析程序对750kV系统的稳定性进行了仿真计算,结果表明750kV骨干网架将提高西北电网的动态稳定性,但由于750kV网架还比较薄弱,当陕甘断面上的750kV联络线退出运行时,存在阻尼不足问题,可能诱发低频振荡,需要在电网中装设PSS以保证系统的安全稳定运行。结果表明了所提方案的有效性。

西北电网调峰成本补偿研究

针对西北电网水电机组调峰成本没有得到合理补偿的问题,研究调峰成本补偿的合作博弈方法.以西北电网现存的调峰问题为研究背景,在定量分析火电机组支付水电机组调峰成本补偿费用的基础上,提出基于合作博弈论中成本分摊理论的调峰费用分摊方法.分析了调峰费用分摊问题的凸博弈特性以及核仁分摊法和Shapley值分摊法的特点,并将其应用于调峰费用的分摊.算例分析表明,调峰费用分摊问题满足个体理性、联盟理想和全局理性条件;相比于传统的比例法,提出的分摊方法具有公平性优势,能够实现调峰费用的有效分摊.

可控高压电抗器在西北电网的应用研究

介绍了可控高压电抗器的原理及其在西北电网的应用情况,分析了可控电抗器对电网电压和网损的影响,对电网暂、动态稳定的影响和各可控电抗器安装方案的经济性。最后根据各安装方案的技术经济比较结果提出了西北电网安装可控电抗器的方案。

新疆—西北电网联网前后阻尼特性研究

从系统阻尼特性出发,从理论上推导了联络线阻抗值对互联电网阻尼的影响。通过小干扰稳定分析法和时域仿真法分析新疆-西北电网联网前后系统阻尼特性的变化,并采用Prony分析法校验联网前后的主振模式,结果表明联网后系统阻尼比减小,动态品质明显下降。增加新疆-西北电网省际间联络线降低互联阻抗后,仿真计算表明,互联电网动态稳定性大大提高。建议加快新疆-西北电网联络线建设。

新疆与西北主网互联后电网小干扰稳定性和系统扰动试验特性

新疆电网以750 kV电压等级线路接入西北主网后,互联电网的动态特性、振荡模式发生了变化,新增了一个新疆电网对西北主网的区域间振荡模式。新疆内部和西北主网内部主要断面的动态稳定水平没有下降,新疆电网内部局部地区仍存在弱阻尼振荡模式。通过协调优化新疆电网内部北疆西部地区部分机组的励磁系统自动电压调节器(automatic voltage regulator,AVR)和电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数,可提高系统的阻尼水平,并在一定程度上解决了该地区水电窝电现象。开展了实际互联电网系统扰动试验,实测数据验证了仿真计算结果的准确性,通过扰动试验掌握了互联电网的动态特性和系统阻尼水平。研究综合运用了时域和频域的方法,并以频率计算为主,辅以时域分析校验。

西北电网一次调频试验分析

针对西北电网地域宽、线路长、电源点和受电用户较为分散,水电机组装机较多等特点,制定西北电网一次调频整体联调试验方案,实际测试一次调频对电网频率扰动的抑制作用,分析了西北电网在有/无一次调频功能、有/无自动发电控制(AGC)、正向/负向频率阶跃扰动等不同组合方式时的动态响应。根据试验结果分析研究,得出水火电机组一次调频的差异及协调动作的建议,以及一次调频和AGC协调配合问题。试验结果为西北电网的优化运行、应对突发事故、改进区域电网的运行方式提供技术依据,也为《西北电网直调发电企业管理考核细则》的实施和西北电网AGC控制方案提供技术支撑。

采用实测励磁系统参数提高西北电网输送能力的研究

在2007年度西北电网稳定计算中,引入实测励磁系统模型和参数。基于新数据平台,通过仿真研究发现,西北电网动态品质和稳定水平显著上升,自并励机组对电网特性有重要影响,大规模装设电力系统稳定器可有效改善系统阻尼,西北电网输送能力可大幅度提高。针对输送能力提高后电网运行中出现的新问题,提出需深入研究全网安全自动装置的配置与整定,推广采用先进的励磁控制技术,继续深化电网计算参数的试验、实测、建模和修正工作,以适应未来西北750kV电网安全稳定运行的需要。

西北电网负荷模型参数辨识

在西北电网负荷调查及故障录波曲线等电网资料基础上,采用统计综合法和总体测辨法互相补充的方法对西北电网计算负荷模型及参数进行了分析及辨识,较好解决了单独采用某种方法基础数据不足的问题。仿真计算结果表明,采用组合互补方法辨识得到的负荷模型及参数可以较好地拟合西北电网故障后的暂态及动态特性,对网架及潮流变化的敏感度较低。该研究方法为西北电网改进负荷模型及参数提供了有应用价值的参考和帮助。

西北750kV电网大容量新型FACTS设备应用研究

为解决西北新能源大规模外送系统的无功电压控制问题,提高电网的安全稳定性,在新疆与西北主网联网750 kV第二通道上规划装设多套可控电抗器和静止无功补偿器等大容量新型FACTS设备。为此提出了FACTS设备的技术应用方案,并对FACTS设备的稳态调压效果进行详细分析。同时从提升联网通道输电能力和提升故障后电压恢复水平2个方面研究了FACTS设备对系统暂态稳定性的提升作用。最后,从抑制系统过电压和潜供电流的角度,分析了FACTS设备对电磁暂态问题的影响。

风电接入对西北电网辅助服务的影响

针对风电接入西北电网后对系统辅助服务的影响进行研究,分析风电对自动发电控制(AGC)、调峰和备用的影响。得到风电场的风速分布及风速功率曲线后,采用滚动平均法分析风电出力曲线变化特征及风电波动增加的调峰容量。综合考虑风电出力与负荷容量这2个随机变量相互作用,依据系统可靠性不变的思路估算风电接入后的备用容量,并采用经验公式估算AGC容量。西北电网的实际测算结果显示,风电接入后需要增加较多的辅助服务容量,但是通过整个区域联合调度可降低其影响。

21世纪的“电力丝绸之路”——新疆与西北750千伏电网联网工程

新疆探明煤炭储量2.19万亿吨,占全国已探明总储量的40%,到2015年末,全疆电力外送达到2600万千瓦;甘肃以酒泉、嘉峪关为中心的风电,以敦煌为重点的太阳能光伏发电示范基地正在加快建设,但是目前丰富的煤炭、风力和太阳能资源却没有得到良好的开发利用,新疆与西北750千伏联网工程是实现西北电力水、火、风电等打捆外送的重要通道。

西北电网短期负荷预测软件系统的设计与实现

本文介绍了西北电网短期负荷预测软件系统.该系统包含相似日、时间序列、人工神经网络和偏最小二乘回归分析四种短期负荷预测方法.预测结果表明该系统能够满足西北电网短期负荷预测的需要,预测结果合理,界面友好、操作方便,在很大程度上提高了调度人员的劳动效率.

直流调制技术在西北电网应用的可行性研究

对直流调制技术在西北电网应用的可行性进行了研究。仿真结果表明,利用直流调制技术可以改善严重故障后西北电网的频率稳定性和暂态稳定性,消除交流电网过载,提高电网的输电能力。

地磁感应电流监测装置在西北750 kV电网的应用

磁暴在输电线路引发的地磁感应电流(GIC)频率为0.001～0.100 Hz,这种准直流的GIC将造成变压器直流偏磁饱和,引发电网保护误动作和停电事故。为了分析、研究GIC对西北750 kV电网的影响,开发研制了电网GIC监测装置。装置在官亭、兰州东750 kV变电站的应用表明,研制的装置能有效地测量电网准直流、随机性信号,并且具有数据处理量少、节约存储空间等优点。

西北电网数字仿真实验室的建设

为提升电网仿真计算能力,解决大型风电并网、大容量直流多点外送、柔性交流输电技术应用及超大规模同步电网稳定等重大技术问题,西北电网公司于2009年建成"多类电源送端电网数字仿真实验室"。介绍了实验室的配置、功能、主要性能指标以及基于该实验室的若干重大仿真试验研究工作。最后展望了实验室的发展前景。

基于协同进化算法的西北电网无功优化

西北电网全网无功分布具有典型的结构性特征。而常规遗传算法忽略了无功优化问题的结构性特征,计算时间过长,甚至找不到最优可行解。就此,采用协同进化算法对西北电网的无功优化问题进行研究,将西北全网划分成了甘青、陕西、宁夏3个子区,建立了每个子区自身的目标函数,采用常规遗传算法对子区内的控制变量先行优化,并将运算结果作为下一步协同进化计算的初始值,从而预先对参与运算的初始点进行了有效地筛选,以提高运算效率。实际运行算例表明,在收敛速度和迭代精度上,此协同进化算法均优于常规遗传算法。