天津电网黑启动方案

针对天津电网的具体情况,对黑启动电源的选择、路径的选择、电气计算等问题进行了讨论。论述了黑启动电源为系统内具有自启动能力的机组和系统外来电源2种情况;介绍了子系统的划分及天津电网500 kV、220 kV、110 kV电网的路径选择;重点分析了对确定黑启动电源及路径参数的计算。用实例说明了子系统之间的合环,合环后稳态电流和合环冲击电流的计算;在负荷恢复的过程中,应该控制系统频率在49.5～50.5 Hz,电压在0.9～1.1 p.u.。

接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略

接入常规高压直流输电(LCC-HVDC)的双馈风电场系统,在直流送端无电压支撑的条件下无法孤岛启动,在传统并网控制方法下也无法稳定运行。为实现系统的孤岛启动及并网后的稳定运行,提出了一种接入LCC-HVDC的双馈风电场孤岛启动与并网控制策略,包括基于分布式储能的电路拓扑、孤岛启动的时序以及启动时序中每阶段系统的控制方法。在电路拓扑中,由配置于若干双馈风电机组变流器直流母线的储能为系统启动提供能量。基于此,风电机组采用空载启动方式,并网后风电机组采用基于无功功率的频率控制,直流系统采用基于有功功率的电压控制,两者共同维持送端交流母线电压及频率稳定。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,系统不仅能够顺利完成孤岛启动,而且在正常工况下电压和频率能够维持稳定,从而验证了所提孤岛启动与并网控制策略的有效性。

黑启动负荷恢复对电压影响的理论及实例分析

大容量负荷的突然投入对黑启动初期小系统的电压影响十分巨大。文中利用叠加原理,首先将黑启动过程中对称三相负荷的突然投入问题分解为2个独立的简单问题,然后利用考虑转子阻尼绕组的同步发电机模型推导出突然投入负荷后起始电压幅值与电机、线路参数、负荷类型的关系式并对其进行了分析、讨论,根据关系式得出黑启动过程中在一定范围内适当提高负荷功率因数及综合阻抗的负荷投入原则。实时数字仿真器(RTDS)仿真及现场试验结果均证实了文中结论的正确性及有效性。

VSC-HVDC系统启动控制

合适的启动方式对减缓VSC-HVDC系统启动及重新启动时对自身和电网的冲击非常重要。如何把直流电容器电压快速提升到设定值,是后续控制策略正确工作的基础。针对目前应用较广泛的两电平和二极管钳位型三电平换流器拓扑结构,提出了一种简单、适用于VSC-HVDC系统的两阶段自励启动方法。在启动第一阶段,串接限流电阻器对直流侧电路充电;若在设定的时间内电容器电压不能达到设定值,启动转入第二阶段,即换流站在直流电压控制器的作用下对电容器继续充电,直至达到预设值,从而为换流器从启动控制模式切换到正常运行模式做好准备。另外,针对电网黑启动和无源网络的启动,设计了变压器和长线路启动控制策略,可以降低变压器充电过程中的励磁涌流及长距离线路合闸时引起的过电压水平。仿真表明提出的启动控制方式具有良好的控制效果。

微电网黑启动中考虑负荷恢复优化的分布式电源恢复方案

孤立微电网发生大面积停电后,微电网内部分布式电源(DG)恢复方案的制定对微电网黑启动的成功实施有重要作用。研究了DG启动顺序的优化及DG启动过程中负荷恢复的优化。根据DG特性评估了不同类型DG的黑启动能力,建立了以DG发电量最大和DG附近负荷重要度最大为目标的多目标优化模型。将DG恢复过程按时步划分后,采用多目标粒子群优化(MOPSO)算法对模型进行求解;然后选定最优的DG启动顺序,并为其搜索恢复路径。采用相同的时步划分方案,为DG启动过程中的负荷恢复建立了单目标优化模型,并利用改进的二进制粒子群优化(MBPSO)算法求解得到最优负荷恢复方案。算例分析结果验证了所提方案的有效性。

异步联网受端交流系统恢复中支持LCC-HVDC启动的局部网络快速重构

异步联网下高压直流的参与将给电力系统恢复带来新的挑战。为尽快发挥基于电网换相整流器的高压直流输电系统(linecommutatedconverterbasedhighvoltagedirectcurrent,,LCC-HVDC)对系统恢复的促进作用,该文提出一种支持LCC-HVDC启动的受端交流系统局部网络快速重构方法。该方法在保证恢复耗时最短的前提下,可使重构网络的系统强度快速达到LCC-HVDC的启动要求。首先,依据支路追加法定量分析出系统恢复中主要影响系统强度的因素为机组并网和线路投运。以机组和线路为决策变量提出支持LCC-HVDC启动的局部网络快速重构的组合优化模型。然后,采用改进的多目标差分进化算法求解模型,并获得最优的局部快速重构网络。在算法中,提出网络约简和网络加环两项修正操作,以加快网络恢复速度、增大系统强度并提高算法的寻优速度。最后,以IEEE 39节点系统和我国某省级电网为例验证所提方法的正确性和有效性。

超临界机组不同工况下无辅助蒸汽启动研究

以某超临界660MW机组为例,介绍了机组不同工况下无辅助蒸汽快速启动方法及注意事项,从而保证电厂黑启动情况下尽快恢复运行,提高机组的经济性,对国内同类型机组启动调整具有一定的借鉴意义。

基于D5000系统的黑启动并行恢复策略

研究了变电站无人值守相关问题下,发电机的并行恢复策略。先针对现阶段电网运行状况建立了变电站无人值守情况下线路的启动时限模型,得到了线路启动的时间成本期望。再建立了发电机有功出力和进相运行能力关于时间的函数。然后定义了电源中心的概念,并以之为依据求取了机组启动的距离成本。考虑机组启动的多种限制因素,调用迪克拉斯算法,计算考虑时间成本和距离成本的机组最优启动序列,通过并行校验确定机组启动顺序。最后应用IEEE39节点算例对所提出方法进行了分析验证,结果表明可明显提高机组恢复效率。

陆水电厂备用电源黑启动系统

发电厂自用电源要保证对自用负荷供电的可靠性和连续性,一般是在自用电源的引接方案中保证有两个独立的外来电源。如果自用电系统仅有一个外来电源,就必须通过应急备用电源使电厂具有“黑启动”能力,以使自用电源消失时,通过自用电系统中具有自启动能力的应急备用电源机的启动,迅速恢复供电。

富春江水电站黑启动运行下游水动力条件分析

富春江水电站是华东电网非常重要的黑启动电源。利用二维数学模型分析电站黑启动任务时其下游水位、流速的变化特征,计算结果表明,电站黑启动后下游河道水位和流速急剧变化,坝下左侧河道内水位高于右侧航道内水位,且河道最大水位变幅达0.28 m/min。左侧主河道最大流速为2.68 m/s,右侧航道最大流速为0.74 m/s。因此,需采取工程措施和航运管理措施保证电站事故备用和黑启动的能力及通航安全。

富春江船闸扩建改造后电站黑启动对下游航运安全影响分析

根据富春江船闸扩建改造工程总体布置方案及针对电站黑启动下的数值模拟试验成果,详细分析了富春江船闸扩建改造完成后,电站黑启动对坝下航道通航条件的影响,提出了合理保障措施,为解决类似航电枢纽航电矛盾问题提供参考。

含有大量感性负荷的海岛微电网黑启动优化策略

在极端自然条件下,容易造成海岛微电网全面崩溃,此时需要进行黑启动使整个系统恢复,但是海岛微电网中含有大量感性负荷会影响黑启动过程。为了提升海岛微电网黑启动的效率,提出一种基于虚拟有功负荷的海岛微电网黑启动优化策略。首先提出黑启动电源启动顺序优化模型,利用熵权法对不同DG的黑启动能力进行评价;然后,提出负荷恢复优化模型,以负荷恢复量最大和负荷恢复重要程度最大作为目标并利用PSO算法进行求解;接着,提出DG与负荷的路径恢复优化模型并利用最小生成树的Prim算法进行求解。另外,还提出虚拟有功负荷构造方法,在黑启动过程中考虑将感性负荷与并联补偿电容一起等效为有功负荷,从而提高黑启动成功率。最后,采用简化的19节点微电网结构进行仿真验证,结果表明,与传统优化的黑启动策略相比,本文方法在黑启动过程中负荷恢复量提高了46.8%,同时考虑了负荷的重要程度,并且,路径恢复总时间减少了8.8%。此外,根据本文中提出的虚拟有功负荷构造方法,仿真结果表明当并联电容提供的无功足够时,在黑启动过程中可以明显减小感性负荷对系统电压造成的影响。

小浪底水电厂3号机组黑启动试验

为保证电网在意外情况下发生大面积停电时能尽快恢复对电网的供电,需要电厂具有黑启动能力。小浪底水电厂是河南省网理想的黑启动电厂。该电厂对3号机组进行了黑启动试验。经过大量的前期试验和周密细致的技术准备工作,黑启动试验获得圆满成功,为下一步电网的黑启动试验做好了技术准备。

适用于架空线路的全桥模块化多电平换流器启动策略

全桥模块化多电平换流器(full-bridge modular multilevel converter,FBMMC)具有清除直流故障电流能力,适用于架空线路以及多端柔性直流输电系统。分析了FBMMC与半桥模块化多电平换流器(half-bridge modular multilevel converter,HBM M C)在启动时的差异。针对与有源系统和无源系统相联的FBM M C,分别提出了相应的分段启动策略,详细分析了启动过程,重点研究了多端系统中无源网络的黑启动策略。文章提出的策略能够保证换流站安全可靠启动,同时对于多端系统能够保证非故障端的稳定可靠运行。通过搭建PSCAD/EMTDC仿真模型进行仿真分析,验证了启动策略的有效性。

内蒙古电网黑启动试验研究与评估

通过对电网黑启动的理论分析,结合内蒙古电网在薛家湾地区进行的黑启动实验,分析了内蒙古电网黑启动存在的问题及可能采用的多个黑启动方案,并且对实施黑启动方案进行了评估,得出建立电网紧急保电预案,确保电网不出现“全黑”情况,才是保证电网安全稳定运行的关键。

黑启动电站启动调试及继电保护问题探讨

文中以苏北黑启动电站为例,说明了黑启动电站发电机保护配置及设计方案,介绍了站内启动和系统黑启动的试验流程。同时,结合黑启动试验系统与正常运行系统的差异,重点分析了部分保护及自动装置的原理、调试情况和运行注意事项。最后,根据黑启动机组的特殊要求,提出了低频、低压保护的运行操作要求。

万家寨水电站“黑启动”试验综述

按照万家寨水电站作为山西电网和内蒙古西部电网的“黑启动”电源厂的要求 ,完成了“黑启动”试验的厂内部分。通过对机组自启动能力、蓄电池容量、全厂渗漏水等的试验 ,证明了万家寨水电站整体上具有足够的自启动能力 ,并能够为整个电网的顺利恢复提供安全保证。

青海海西地区电网反事故预案

青海海西地区电网 330kV主网为龙 -乌 -格单回串供结构 ,故与青海主网联系比较薄弱 ,一旦发生线路跳闸 ,将会造成乌兰系统、格尔木系统与主网解列 ,造成系统运行困难。因此制定针对海西地区 330kV、110kV主网的反事故预案是非常必要的 ,方案包括各种故障及电网全停后黑启动的事故处理 ,以使相关调度人员在事故发生后 。

广西电网水电机组黑启动辅助服务补偿情况分析及建议

介绍了广西电网水电机组黑启动辅助服务补偿工作实施情况,以及《南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》(简称"细则")中黑启动功能建设和管理要求。分析"细则"中水电机组黑启动能力补偿方法存在的问题,提出根据参与黑启动服务的发电机组接入的电压等级和不发生自励磁的条件构建差异化机组黑启动能力补偿模型,优化机组黑启动能力补偿费用方案,以期在电力市场环境下调动电厂提供黑启动服务的积极性。

基于镜老厂水电机组的黑启动试验

通过黑龙江电网进行的首次黑启动试验过程及试验数据,检验基于镜老厂水电机组的电网黑启动方案的可行性。对黑启动方案的制定与完善、黑启动设备的管理、黑启动系统设备保护的配置以及黑启动操作等方面工作提出了建议。