考虑单峰分布的电热综合能源系统风险调度

不确定可再生能源并入电热综合能源系统后将引发系统运行风险,而通过合理量化风险,实现风险可控性和调度经济性平衡是电热综合能源系统风险调度的关键。依据随机风电功率的单峰分布特性构建矩模糊集并以此刻画风电功率的不确定性,同时采用分布鲁棒机会约束方法来刻画系统的运行风险,进而建立了电热综合能源系统的分布鲁棒风险调度模型。在此基础上,从风险发生概率和经济成本的角度,提出了评估不确定风电功率引发运行风险的量化指标:均值风险概率和风险调度成本。最后,以改进的巴厘岛电热综合能源系统为例进行算例分析,验证了所提模型及其风险评估指标的可行性和有效性,并给出了电热综合能源系统的最优调度决策。

变速抽蓄机组频率响应机理模型与性能研究

变速抽蓄机组是潜在的大容量、灵活可靠、清洁一次调频资源。缺乏频率响应机理模型和性能研究导致定量表达、挖掘、充分发挥该机组一次调频优势遇到瓶颈。提出了一种变速抽蓄机组频率响应机理模型,并基于该模型量化分析了变速抽蓄机组较常规机组、定速抽蓄机组在调频稳定性与动态性能两方面的优势。首先基于调频物理本质,建立了变速机组发电和抽水2种工况下的频率响应模型;其次利用根轨迹法分析了频率下垂系数对3种机组调频稳定性的影响;然后推导了3种机组对应的调频性能指标,并比较了一次调频动态性能;最后通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证了机理模型和性能分析的正确性。该研究结果为充分利用变速机组来保障新型电力系统频率稳定提供了有益的理论参考。

分层土壤任意块状基础的接地计算方法

对于分层土壤中任意块状基础穿入多层土壤的接地模型,提出了分层土壤任意块状基础的接地计算方法,避免以往简化模型本身存在的缺陷。针对该问题考虑水平分层土壤结构和块状基础穿入多层土壤的情况,依据矩量法对静电场积分方程进行离散,以接地体段的线电流密度和不同介质间分界面上的面电荷密度为未知量,列写并解线性方程组,基于C++编程进行数值求解。通过典型特高压杆塔基础算例的接地电阻计算,说明了该方法的有效性和正确性。还分析了典型特高压杆塔基础接地电阻与水平双层土壤模型参数的关系,说明典型上层土壤厚度逐渐增大影响特高压杆塔基础接地电阻主要决定因素,同时说明当上层土壤厚度较浅时,降低下层土壤电阻率对减小杆塔基础接地电阻效果明显,准确估计下层土壤电阻率对接地计算有重要影响。

分层土壤中典型特高压杆塔基础接地计算的建模与分析

由于特高压杆塔基础尺寸大、钢筋多,在水平分层土壤条件下,杆塔基础可能穿入下层土壤,以往的简化方法计算特高压杆塔基础的接地电阻会产生较大的误差,难免造成不经济的设计。针对该问题,依据电磁场基本原理,同时考虑土壤水平分层土壤结构和杆塔基础混凝土层穿入下层情况,采用矩量法对静电场积分方程进行离散,并基于C++编程进行数值求解。文中通过典型特高压杆塔基础算例的接地电阻计算,说明了该方法的有效性和正确性。还分析了典型特高压杆塔基础接地电阻与水平双层土壤模型参数的关系,说明上层土壤厚度逐渐增大是影响典型特高压杆塔基础接地电阻的主要决定因素,同时说明当上层土壤厚度较浅时,降低下层土壤电阻率对减小杆塔基础接地电阻效果明显,准确估计下层土壤电阻率对接地计算有重要影响。

基于最低合理可行准则的接地网安全风险评估

目前我国的接地网安全设计要求依靠设计规范完成。规范中把人体电阻、土壤表层电阻率及接地短路存在的时间作为固定值来计算,实际上人体电阻、土壤表层电阻率及接地短路存在的时间随着各种因素在较大范围内变动,因此考虑影响的随机特性才能更加全面地评估接地网的安全风险。该文综合考虑接地网所处的环境、人员出现的概率等,计算人身安全事故的总概率。采用最低合理可行(ALARP)准则风险评价体系对接地网进行安全评价,对落入不同区域的风险概率进行相应的风险管理,能够降低接地网的改造费用。为电网运行和设计部门提供了一种新的接地网评价方法。

坡面分层土壤模型下地网接地电阻测量方法研究

一般水电站所建山区地形复杂,土壤分层近似坡面分层,此时采用传统三极补偿法测量地网接地电阻会出现较大误差。运用CDEGS软件建立坡面分层的土壤模型,并通过仿真分析研究测量引线铺设方向对该模型下地网接地电阻测量值的影响,并将所得测量引线最佳铺设方案运用到某实际水电站地网接地电阻测量中,验证了其具有一定的普适性。研究结果表明,坡面分层土壤模型下,若采用30°夹角法测量地网接地电阻,应使两条测量引线夹角的角平分线与土壤地表分界线平行布置,且电压极靠近地表分界线时接地电阻测量值误差最小。

双层土壤中接地网接地电阻短距离测量方法研究

变电站接地电阻测量目前普遍采用远离法、补偿法。其中0.618法、30°夹角法由于测量引线短,受到更为广泛的应用。然而当土壤不均匀,如土壤为水平双层时,这些方法往往会产生较大误差,为此,该文研究提出了双层土壤中接地网接地电阻短距离测量方法。文中考虑了双层土壤的格林函数、接地网的散流和电流极对地表电位的影响,建立求解电压极位置的数学模型,计算得到补偿点。经仿真计算,按该补偿点设置电压极,可准确得出双层土壤中接地网的接地电阻。并且该方法电流极引线长度可降至1D(D为被测接地网对角线长度),为大型地网接地电阻的短距测量提供了一种可行的方法。

双层土壤台阶型特高压杆塔基础接地参数的计算与分析

台阶型特高压杆塔基础结构复杂,包含多个块状介质,在水平分层土壤条件下,以往简化模型计算台阶型杆塔基础的接地参数存在缺陷,从而对特高压杆塔基础的接地设计造成不利影响。为此,依据电磁场基本原理,计及土壤水平分层结构和杆塔基础混凝土,采用边界元法对静电场积分方程进行离散,并基于C++编程进行数值求解,以典型台阶型特高压杆塔基础的接地模型为例,计算得到均匀土壤中该接地模型的接地电阻,并与其他计算方法得到的结果进行比较,验证了该方法的有效性和正确性。另外通过计算水平双层土壤接地模型的接地参数,分析了土壤条件、基础尺寸对杆塔基础接地的影响。结果表明,当上层土壤厚度较浅时,降低下层土壤电阻率对减小杆塔基础接地电阻效果明显,准确估计下层土壤电阻率对接地计算有重要影响,增大基础尺寸可降低接地电阻。

特高压变电站接地优化设计

特高压变电站电压等级高、容量大,接地短路电流较大,为保证其接地系统具有良好的散流效果,确保人身和设备的安全,应对接地设计进行优化,均衡接地网地表位分布,降低接地电阻、接触电压和跨步电压。以某1 000 kV特高压变电站为例,采用CDEGS软件作为仿真工具,考虑变电站实际占地面积和几何结构,结合当地季节因素,通过分析接地网埋深、不等间距布置、垂直接地极对接地系统关键参数的影响,以降低接地电阻、接触电压和跨步电压为目标,对接地设计进行优化,并分析了优化后的接地设计对改善接地效果的影响。

特高压GIS变电站接地设计影响因素研究

特高压GIS变电站相继投运,短路电流随着变电站容量的增大而越来越大,提高变电站的散流能力和接地性能是接地设计中的重要指标。而短路电流的不同入地方式对接地网性能产生较大影响。采用CDEGS软件建立特高压GIS变电站接地系统模型,分析短路电流不同入地方式、不同接地网材料和土壤电阻率典型影响因素对接地设计的影响。垂直接地极在特高压GIS变电站接地网中广泛应用,考虑垂直接地极的布置位置、数量等因素对接地设计的影响,为特高压GIS变电站接地设计提供依据。

不停电应急凝露除湿装置的研制与应用

在开关柜内凝露量短时陡增的情况下,现有的凝露除湿方法效果较差,不能满足检修人员的应急使用要求,为此提出一种不停电应急凝露除湿装置,并给出了该装置的具体设计思路和设计图。使用该装置与原有除湿装置对凝露进行处理,比较不同装置的除湿效果和经济性,结果表明该装置除湿效果理想、经济性好,并且在除湿过程中无需对开关柜进行停电。

考虑撬棒和直流卸荷保护的双馈电机电磁暂态过程分析

故障期间,撬棒(crowbar)保护和直流卸荷(chopper)保护的工作状态对双馈风电机组(DFIG)的暂态过程有重要影响。为此,针对三相故障不同严重程度下的双馈风力发电系统,综合考虑撬棒保护和直流卸荷保护的协调控制方式,通过分析转子电流、直流母线电压与机端电压跌落的关系,新建统一的保护动作分析判据;在此基础上,分析撬棒保护和直流卸荷保护在不同电压跌落深度下的状态,并建立统一的双馈电机故障后暂态等值模型。最后基于PSCAD/EMTDC提供的1 MW双馈电机标准模型,验证了所建DFIG暂态等值模型的准确性。

不停电应急凝露除湿装置的研制与应用

在开关柜内凝露量短时陡增的情况下,现有的凝露除湿方法效果较差,不满足检修人员的应急使用,为此本文提出了一种不停电应急凝露除湿装置,并给出了该装置具体设计思路和设计图。使用本装置与原有除湿装置对凝露进行进行处理,比较不同装置的除湿效果和经济性,说明本装置除湿效果高、经济性好,并且在除湿过程中无需对开关柜进行停电。