南京西环网UPFC示范工程系统级控制策略研究

统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在电网正常运行状态以及发生N-1故障时,其控制目标值的设定原则是工程实际的难点之一。以南京西环网UPFC示范工程为例,提出了一种具有线路功率越限控制功能的UPFC系统级控制策略。所制定的系统级控制策略在电网正常运行状态下,优先保证潮流控制目标;在系统发生N-1故障或因工况改变导致线路过载时,优先保证线路不超过其功率限值。在PSS/E中基于南京西环网的典型数据,对所提出的系统级控制策略进行了验证。仿真结果显示,所提出的UPFC系统级控制策略在系统正常运行以及系统发生N-1故障时,均能达到预期的控制效果,能够保证在示范工程投运后,南京西环网的安全稳定运行。

南京西环网装设UPFC装置的主设备容量优化选择

为了解决近期及未来南京主城区220 k V西环网存在输电通道瓶颈的问题,电力规划部门决定采取在电网中串接统一潮流控制器(UPFC)的措施。文中结合当地电网实际情况提出了UPFC容量选择的方法和思路。借助电力系统综合分析程序(PSASP),通过潮流稳态计算,进行了UPFC容量对提升南京西环网供电能力的敏感性分析,并且提出了UPFC最优容量选择。

UPFC在南京西环网中的应用需求分析

随着负荷的发展,南京西环网存在输电能力不足、潮流分布不均匀,输电通道"卡脖子"的问题,研究了南京西环网现状及远景所面临的供电能力不足的问题,并进行多种可采取措施的对比分析,得出在南京西环网加装统一潮流控制器(UPFC)的必要性。同时,通过相关电气计算,得到了UPFC对电网的影响及作用。

统一潮流控制器在南京西环网的应用

首先介绍了统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在国内外理论研究和工程应用的发展和现状。接着具体阐述了南京西环网在发展中存在的输电通道能力不足、潮流分布不均等问题。通过与常规解决措施的对比,阐明了在南京西环网中应用UPFC提高电网输电能力及稳定性的可行性、必要性和必然性。经分析计算发现,通过应用UPFC,不仅能够有效控制电网潮流,提高现有电网的输电能力,从而避免投资巨大、实施难度极大的城市电缆输电通道建设,而且还能够很好地适应未来电网网架的变化。因此,在南京西环网甚至将来的江苏电网中,应用UPFC可以显著提高电网的输电能力、利用效率及运行安全性,能够取得良好的经济效益和社会效益。

含UPFC南京西环电网系统可靠性评估研究

为量化评估统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)装置对电网运行可靠性的影响,以200 k V南京西环网UPFC工程为研究对象,分析了含UPFC系统可靠性评估的方法和流程。首先基于UPFC子系统划分,建立了UPFC各子系统无备用元件和有备用元件情况下的可靠性模型,在此基础上获得UPFC系统两状态模型,由此提高了传统电力系统可靠性评估方法在含UPFC系统的适用性。最后,结合南京西环网实例,重点分析了装设UPFC、新建线路、采用倍容导线等不同方案以及UPFC不同安装位置对电网可靠性的影响,分析结果可为后续柔性输电装置在江苏应用提供借鉴。