计及短路比提升与暂态过电压抑制的含高比例风电送端电网两阶段式调相机优化配置

随着送端电网中大规模风电机组的接入及常规同步机组的置换淘汰,电网短路比水平下降,电压支撑能力削弱,故障时易导致新能源机组暂态过电压而发生脱网事故。面向含高比例风电的送端电网,研究综合计及短路比提升和暂态过电压抑制的调相机优化配置方法。首先,利用新能源多场站短路比(multiple renewable energy stations’short-circuit ratio,MRSCR)分析了调相机接入对风电场短路比的提升作用,并基于调相机暂态快速无功响应特性揭示了其对风电机组暂态过电压的抑制机理;然后,提出一种同时计及短路比提升和暂态过电压抑制的两阶段式调相机优化配置策略,第一阶段以风电场短路比提升为核心约束优化配置调相机位置与基础容量,第二阶段以暂态过电压安全为关键约束进行调相机配置容量修正,并引入量子遗传算法(quantum genetic algorithm,QGA)进行优化求解。最终,基于PSD-BPA在含高比例风电的送端电网进行算例分析,验证了所提出的调相机优化配置方法能够显著提升风电机组多场站短路比水平并有效抑制风电机端暂态过电压。

风光水汇集直流外送系统暂态频率电压紧急协调控制策略

实施紧急有功控制可解决风光水汇集外送直流闭锁导致的频率安全问题,但事故后可能衍生出电压安全问题,控制策略制定需要统筹考虑频率与电压安全。针对现有离线策略存在有功控制与无功控制割裂、控制代价大及控制手段不完备的问题,分析了弱支撑电网有功控制对系统电压影响的机理,为完善现有控制方案,提出综合连续型与离散型控制手段的有功、无功一体化在线紧急控制方案。以控制代价最小为目标,考虑暂态电压和频率安全约束,建立了计及多类控制措施的水风光汇集外送直流系统紧急频率电压协调控制优化模型,并采用逐次线性规划方法求解线性化后的模型。基于西北电网实际案例的实时数字模拟(real time digital simulation,RTDS)试验结果对所提控制进行验证,结果表明,所提控制策略实现了从离线到在线、离散到连续、割裂到协调的整体性提升。

连接孤岛风电场的混合直流系统对送端电网的频率控制方法

由于部分直流输电系统的送端交流电网容量规模较小且风电占比较高,存在频率控制能力差的问题,因此直流系统参与送端电网调频具有现实意义。文章提出了一种连接孤岛风电场的混合直流系统对送端电网的频率控制方法,使混合直流系统与风电场共同支撑送端系统频率,并针对在接入电网的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)满载运行时,混合级联直流系统因风电场参与调频而降低传输直流电流的问题,提出了混合级联直流系统在换流器重载运行下的改进频率控制,以提高在此工况下的频率调节能力。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台建立相应的仿真模型,验证了所提频率控制方法的有效性。

含高渗透率风电的送端系统电网暂态稳定研究

对含高渗透率风电的送端电网系统暂态稳定性进行了研究。从理论上分析了变速恒频机组模型结构及其对电网暂态稳定性的影响;应用风电场短路试验的实测数据验证了仿真模型及仿真数据的准确性;仿真分析了不同运行方式、不同故障位置、火电与风电不同配比条件下对系统暂态稳定性的影响,提出了针对送端系统外送线路稳定水平的影响,风电出力的影响要小于火电机组,而针对送端电网内部火电厂出口线路的稳定水平主要取决于火电厂本身,而风电出力对其的影响还要受网架结构、运行方式等因素影响。

含大规模风电送端系统对直流系统的影响

随着大规模风电的开发与利用及交直流混联电网的形成,为了研究含大规模风电场的送端系统对直流系统的影响,针对大规模双馈风电场多端交直流外送系统,构建了交直流并联与非并联运行方式下网络拓扑结构;研究了3种情况即:风电场风速变化、风电场故障、换流母线故障时送端系统对直流系统的影响。基于PSCAD/EMTDC软件,搭建了仿真模型,并进行了仿真分析,得到了仿真实验数据和曲线;由仿真结果得到以下结论:风电场处于噪声风时,为保证系统频率稳定所需的火电容量最大;当交直流系统采用非并联运行方式时,风电场故障对直流系统的影响最小;3种运行方式下换流站交流母线故障对直流系统影响差异不大。

表面活性剂影响下细水雾吸附细颗粒物特性的试验

为了探讨细水雾吸附细颗粒物的机理,利用含有风送结构的喷雾系统对表面活性剂影响下不同粒径细水雾脱除细颗粒物特性进行了试验研究,获得了液滴粒径、表面活性剂质量浓度及风送速度对细水雾降尘率的影响规律.结果表明:细水雾降尘率随着水雾粒径的减小先提高后下降,存在最大降尘率;在纯水中添加表面活性剂能大幅提高不同粒径水雾对细颗粒物的降尘率,且粒径越小提升效果越明显;随着溶液中表面活性剂质量浓度的增大,降尘率基本呈上升趋势,同时当水雾粒径较大时,低速风送对纯水及表面活性剂溶液的降尘率均有提升效果.

考虑风电外送的省级系统调峰分析模型

风电的间歇性和反调峰性使得风电富集省面临系统调峰和能源消纳的问题,建设大功率外送通道是解决能源消纳问题有效的途径。应对外送通道建设后对系统调峰及风能消纳的影响,建立了考虑风电外送的省级系统调峰分析模型。计及风电的出力预测,将风电出力看作负的负荷,与原始负荷形成等效负荷,考虑水电机组的削峰作用和外送通道的辅助调峰作用,提出了全省常规机组的出力安排模型,并以此为基础进行调峰分析。以我国某风电大省为算例进行了模拟分析,结果表明外送通道的建设减少了系统弃风,扩大了风电的消纳范围,且促进了送端与受端的调峰互补,是风电基地持续、健康发展的根本出路。

置换通风系统送风设计参数的确定

针对目前我国指导置换通风实际工程设计的具体规范标准相对缺乏、详细的工程设计参考数据不足这一问题,进行了理论与实验研究.建立了理论计算模型,利用所建模型对置换通风系统进行了数值模拟,通过实验验证了模拟结果的准确性,证明所建模型是正确的,可以作为后续分析的基础.确定了能够反映置换通风特点的几个参数指标,包括热力分层高度、通风效率、房间垂直温度梯度、工作区温度和工作区风速等.为了方便工程应用,定义了热源热指标的概念.根据热源热指标设计了研究工况,利用数值模拟方法重点研究了热源参数和送风参数对室内空气环境舒适性的影响,得出了热源参数和送风参数的设计取值范围,并对热源分散性的影响提出了设计参数的修正方法.所得结论可供置换通风系统设计及应用校核参考.

含高密度风电、交直流送端电网直流闭锁故障稳控方案研究

基于新疆电网2014年底网架结构，为了保障含高密度风电、交直流送端电网的稳定运行，当±800kV特高压直流输电系统发生双极闭锁故障时，提出综合考虑新疆网内火电、哈密地区风电及直流配套电源，协调优化切机不平衡量的稳控方案，分析不同稳控方案对于含高密度风电、交直流混联系统运行电压的影响。研究结果阐明在满足新疆网内安全约束下，稳控风电切机量在20％～80％及优先切网内无功出力较大的火电机组、保留直流配套电源部分机组运行有利于系统稳定。该稳控方案对提高±800kV特高压直流送端系统的稳定运行及减小高密度风电地区电压稳定性具有重要的参考价值。

分体式空调器室内机送风角度和速度对室内温度场影响的实验研究

实验研究了分体式空调器室内机送风角度和速度对室内温度场的影响。实验结果表明:相同制冷、制热能力的空调器,在不同的送风角度和速度,将产生差异非常明显的室内温度场,人体感知的制冷、制热效果也会完全不一样;合适的送风角度和速度,不但可以满足用户快速制冷、制热和其它舒适性的要求,还能起到有效利用能源和节能的作用。

风光火打捆高压直流外送下送端电网高频切机方案适应性研究

针对风光火打捆高压直流外送下送端电网的高频问题,分析了既有高频切机方案的适应性,并提出了改进方案。首先,理论分析了不同类型电源的动态频率特性;其次,基于我国西部某省级电网,提出了用于高频切机方案适应性分析的多种典型方式,并仿真对比了不同运行方式下,含风光火的省级送端电网与西北主网解列后的频率特性变化;最后,分析了既有的高频切机方案不适应大规模风光接入的问题所在,对原始高频切机方案进行了改进,提出了"首轮切风光后续轮切火电"的高频切机方案,结合多种典型运行方式进行了仿真校核,验证所提改进方案的适应性。

提升风火打捆哈郑特高压直流风电消纳能力的安全稳定控制措施研究

针对风火打捆哈郑直流工程投运初期火电接入方案及电源建设存在的不确定性,基于送端电网多变的运行方式,详细分析了特高压直流投运不同阶段对送端新疆—西北电网的稳定特性带来的影响,给出了提升风电消纳能力的安全稳定控制策略及哈密换流站安控系统的配置方案,可用于指导电网的实际生产运行,解决西北新疆交流外送系统结构薄弱及交直流系统特性复杂等引起的电网安全稳定问题,实现大型能源基地送出系统的协调优化控制。

特高压直流换相失败对送端电网风机暂态无功特性的影响分析

特高压直流输电是风力发电远距离输送的有效方式,得到了大量的研究和实际应用。换相失败故障作为常见的直流输电故障,导致风电大规模接入的送端电网中产生了电压幅值非阶跃变化、先低穿后高穿的电压故障特性。为了分析换相失败故障下送端电网特性,需要准确获得换相失败故障下风电系统的暂态无功响应特性。该文针对直驱风电系统和双馈风电系统,将电网故障下风电系统暂态响应分解为故障发生前稳态、电网电压变化状态、变流器输出电压变化状态等3个状态分别建模,得到了考虑不同电网电压故障状态和变流器控制参数等因素的风电系统无功响应模型,仿真结果对数学模型正确性进行了验证。此外,根据换相失败故障下送端电网电压波形,利用所建立数学模型分析了风电系统控制参数对输出无功特性的影响规律。

计及风电高频保护的送端电网多直流协同频率控制

为解决中国能源与负荷逆向分布问题,大量高压直流输电工程正在建设或已经投运。针对送端电网中可能发生的直流闭锁导致的高频事件,计及风电机组的高频保护约束,研究了进行多回直流协同控制从而抑制电网频率偏移的方法,提出了以各健全直流总功率调制量最小为目标的多直流协同频率控制模型,通过一阶差分近似求解系统最大频率偏移相对于各受控直流功率的灵敏度,优化求解多直流协同频率控制策略。并进一步以某含高比例风电的送端电网为例,验证该方法在送端电网频率控制策略整定中的有效性。

针对风电外送基地的暂态切机决策模型

着重研究风电外送基地参与紧急控制的协调切机措施。在分析鼠笼型异步、双馈感应式以及永磁直驱同步风力发电机暂态特性的基础上,通过定义系统暂态能量切机控制效果指标与系统振荡恢复效果指标,分析不同风机切机措施对改变暂态过程首摆效果的差异性及造成系统阻尼变化进而对系统振荡恢复过程的影响,研究表明双馈感应式、永磁直驱同步风力发电机的切机控制效果基本相同,需要与鼠笼型异步风力发电机切机比例配合进行。提出了协调功角稳定及切机后系统振荡恢复过程的双目标非线性加权模糊切机模型,旨在给出切除不同风机的优化组合方案。仿真算例表明所提方案能兼顾改善系统首摆稳定及后续的恢复过程,对提高系统运行稳定性具有指导作用。

石牙山特长隧道送排风混合式通风方案设计

本设计方案从工程施工通风和现有设备出发,本着"安全、可靠、经济、合理"的原则进行施工通风方案的设计,通过方案技术与经济比较,选择适合隧道施工期间的通风设计方案——送排风混合式通风,解决隧道施工期间通风问题,创造舒适施工环境。

基于调相机与SVC协调的抑制高压直流送端风机脱网的控制策略

在大规模风电接入的高压直流送端电网中,针对发生直流故障后送端交流电压大幅波动导致的风机连锁脱网问题,探讨了直流故障导致风机连锁脱网的内在机理,分析了调相机和静止无功补偿器(SVC)在换相失败和闭锁过程中的动态无功响应特性;在此基础上,提出一种基于换流站侧调相机与风电场侧SVC协调的抑制高压直流送端风机脱网的控制策略:在换相失败和直流闭锁的不同时期,根据送端电压变化特点,分时发挥调相机自发无功响应能力、励磁控制能力和SVC无功调节能力,以抑制暂态压降或暂态压升的幅度超过风机脱网的保护阈值。最后,通过对测试系统和实际电网的仿真,验证了所提控制策略可有效抑制直流故障后送端暂态电压变化,降低风机连锁脱网的风险。

2500m^3高炉送风装置耐火内衬施工技术攻关

主要介绍了2500m3高炉移地大修工程中,送风装置耐火内衬施工的技术攻关具体实施情况。通过精心准备和统筹安排,获得非常理想的效果,取得较大的经济效益。

交直流系统受端故障对送端电压扰动影响及对策研究

交直流系统受端与送端通过直流控制相互耦合。文章详细分析了换相失败及直流闭锁对送端交流母线电压的影响,揭示了换相失败与直流闭锁导致送端过电压的机理,分析结果表明送端交流系统功率因数降低以及无功补偿装置不能实时适应电网的运行是造成过电压的主要原因,并进一步提出了解决送端过电压可能造成大规模风电脱网的措施,最后基于PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的正确性。

提升新能源渗透率的风光火联合直流外送方法

特高压直流风光火联合外送中,风电、光伏出力具有一定的不确定性,需配备足量火电平抑其波动。以提高联合外送新能源占比、降低火电出力为目标,建立风光火联合直流外送经济调度模型,在保证直流安全运行的原则下,分析风电、光伏爬坡特性,优化配置其配套的最小火电机组容量。采用CPLEX求解所提出的特高压直流送端系统日前经济调度模型与火电容量优化配置模型,在春分、夏至、秋分、冬至4个典型日内,所提出的优化运行方式与传统直流定功率运行方式相比,风电、光伏利用率分别提高13.37%、6.16%、4.97%、17.85%,直流外送功率中火电机组出力占比分别降低12.67%、2.29%、2.09%、14.24%,总经济成本分别降低12.1万元、8.9万元、6.3万元、15.9万元。计算结果表明,所提出的风光火联合外送运行方式可有效提高新能源出力占比,降低送端电网的经济成本。