评估新能源多场站送出系统静态电压稳定的裕度比指标研究

风电、光伏等新能源场站远距离、大规模的并网,导致场站并网点电压稳定较弱,严重制约电力系统的安全稳定运行。为此,该文提出一种能够评估新能源多场站送出系统静态电压稳定性的裕度比(static voltage stability margin ratio,SVSMR)指标。该指标根据不同场站送出功率的分配对多场站送出系统进行电抗拆分,基于单点静态电压稳定极限公式,解析推导出多场站送出系统静态电压稳定功率极限,进而得到适应新能源多场站接入场景的SVSMR指标。该指标是多点静态电压稳定功率极限的解析表达,直观体现了短路容量、新能源功率和不同新能源间电气距离对静态电压稳定性的影响,同时能够反映系统不同功率增长方式下静稳极限的变化。最后,使用PSD-BPA对所提指标进行了时域仿真验证,算例结果表明SVSMR可以准确衡量新能源多场站送出系统的静态电压稳定性及稳定裕度变化。

新能源场站送出系统电能质量评估及治理措施

在新能源并网之后,在对电力系统频率进行影响后,可以使得电能总体质量受到影响。由新能源场站运行引起的电力系统电能质量问题越来越受到重视,因此新能源场站设计阶段、运行阶段等都要对整个场站电能质量进行评估。本文对电能质量指标限值、评估流程、抑制措施以及监测点设置和要求进行论述,并以国内某风电场谐波潮流计算为例,开展谐波电流仿真评估分析。

基于广义奈奎斯特判据的新能源多场站系统小信号稳定薄弱并网单元辨识

大量新能源并网变流器接入电网极易引发小信号失稳,严重威胁系统的安全与稳定。现有的阻抗法小信号稳定性分析基于多机等效机制,仅能给出稳定性的影响因素分析,无法识别关键的稳定薄弱并网单元。该文提出一种基于广义奈奎斯特判据(generalized Nyquist criterion,GNC)的新能源多场站系统小信号稳定薄弱并网单元辨识方法。先基于GNC的稳定性分析思路,将多个不同控制参数的新能源场站解耦成多组单场站子系统;再构建每个子系统的稳定判据,分析各子系统的小信号稳定性;最后,依据子系统的小信号稳定性,找出稳定性最薄弱的子系统。研究结果表明,相较于现有方法,该方法能更准确、快速地识别小信号稳定薄弱并网单元,为系统稳定性的提升提供针对性的指导建议。

新能源场站电力二次系统安全预警方法研究

新能源场站电力二次系统设备较多。其安全预警性相关数据存在明显高维性、复杂性的特点,不利于电力二次系统安全预警的效率和精度计算,导致预警性能较差。为此,提出新能源场站电力二次系统安全预警方法。采用拉普拉斯映射方法降低新能源场站电力二次系统的电力数据维数,将高维数据源空间中的初始电力数据映射至低维子空间。分别计算在x、y、z方向上电力数据的行向量和对角权值,获取优化数据,为系统安全预警提供训练样本。从波动程度、时间序列变化趋势和能量随机分布特点三个角度,提取电力数据安全预警特征,并输入到K-means聚类算法中,以确定特征聚类中心、实现安全预警。试验结果表明:所提方法预警效率、预警精度较高。

考虑新能源多场站短路比的暂态过电压风险评估

为解决电力系统暂态过电压风险评估中输入特征集构建合理性不足、强相关性差等问题,提出一种考虑新能源多场站短路比MRSCR(multiple renewable energy stations short circuit ratio)的暂态过电压风险评估方法。首先,通过分析暂态过电压数学模型,发现MRSCR与暂态过电压呈负相关性;然后,综合考虑MRSCR与其他影响系统暂态过电压的关键因素,构建多维输入特征集;最后,通过卷积神经网络建立输入特征与暂态过电压的高维映射,实现系统暂态过电压风险的快速、准确评估,并通过算例分析验证了所提方法的有效性、可行性。

考虑源网协同支撑作用的含新能源电力系统网架重构决策优化方法

面对复杂多变的国际形势和日益增多的极端事件,研究新能源高比例接入下的系统恢复方案,对完善新型电力系统安全防御体系具有重要意义。在此背景下,提出一种含新能源电力系统网架重构决策优化方法。首先,基于核密度法对新能源出力不确定性进行分析建模;其次,考虑新能源并网和运行对网架强度的要求,实现了新能源多场站短路比约束的线性化建模;在此基础上,建立了能协同新能源、储能、常规机组和输电网络恢复的网架重构优化模型,并提出双层优化策略以提升模型求解效率。基于新英格兰10机39节点系统的算例结果验证了所提方法的有效性。

适用于频率和电压动态分析的构网型新能源场站聚合建模

构网型新能源场站可模拟传统火力发电厂相关特性,具有主动支撑电网频率和电压的功能.提出一种适用于新型电力系统频率和电压稳定性分析的构网型新能源场站聚合模型,并分析场站整体运行特性,提出聚合模型参数识别与选取方法.所提聚合模型能够准确反映新能源场站与电网交互下的动态过程,并保障了较快的仿真速率.与MATLAB/Simulink中构网型新能源场站电磁暂态全拓扑模型进行比较,验证了所提聚合模型的有效性.基于IEEE 39母线系统的案例分析验证了所提聚合模型在电力系统频率和电压稳定性仿真分析中的准确性和快速性.

基于动态谱线插值的新能源场站同步基准信号检测方法

在含高比例新能源的低惯量电力系统中,系统频率呈现基频偏移严重、频率变化快等特征,导致新能源场站在进行并网测试及支撑性能评估时,同步基准信号检测误差增大,进而可能威胁到系统的安全稳定运行。对此,提出基于动态双离散傅里叶变换类(discrete Fourier transformation,DFT)谱线插值的同步基准信号检测算法。通过分析低惯量电力系统受功率扰动后的频率动态响应,揭示系统中基频静动态特征,并在此基础上建立静动态电网信号分析模型。进而量化基频偏移场景下的传统DFT谐波检测算法误差,并说明谱线插值类DFT算法在动态基频场景下的失效机理。继而利用希尔波特黄变换(Hibert-Huang transform,HHT)算法识别动态基频,并结合双DFT谱线插值法修正基频及谐波信号幅值,提高检测精度。又为改善检测效率,增设算法选择判据。试验测试结果表明:所提的检测算法能够准确的测量出强动态电网信号中的基准量,提高对新能源场站同步支撑、电能质量等并网性能的评估精度,为新能源高占比电力系统的同步基准信号检测提供新的可选方案。

分布式调相机在新能源场站端的应用

为实现“双碳”目标,推动电力系统绿色低碳转型,未来电力系统会出现高比例可再生能源和高比例电力电子设备的“双高”特性。传统能源发电优势在于可依赖发电机组的短路容量,电网电压稳定;可依赖发电机组的旋转惯性,电网频率稳定。新能源(风电、光伏)发电的特点则是基本无短路容量、无功支撑弱、旋转惯性无法利用、负荷不可控。根据调相机的特性,在新能源场站装设分布式调相机可以大幅增加短路容量、提升短路比,对电网稳定运行起到无法替代的支撑作用。重点介绍在电网末端新能源场站集中区域,在风电场站或光伏电站装设分布式调相机的各种设计方案。

云南区域山地新能源场站网络安全运管模式探索

随着网络攻击频率持续上升,网络安全设备的部署逐渐增多,给企业网络安全运营管理带来更多挑战。通过研究,建立规范的网络安全防护体系流程,建设完善的接入场站的网络安全模式,设计详细的安全管理流程,制定细分场景的应急预案,并结合新能源场站区域广、控制复杂、物理威胁风险高等特点,探索适用于山地新能源的网络安全运营模式。

浅谈新能源场站箱式变压器绝缘降低的技术处理措施

一、引言近年,随着国内风电、光伏、综合智慧能源等新能源场站建设不断发展,发电设备的安全稳定运行面临着严峻挑战,如何提高发电设备的可靠性、稳定性,成为电力系统行业一直探索的课题。其中,箱式变压器可靠运行至关重要,关乎整个场站发电系统稳定性。箱式变压器由于具备易于维护管理的优点得到广泛应用,但绝缘特性较为脆弱,容易随着外界环境改变而改变,从而影响安全稳定运行,因此必须采取有效技术手段加强对箱式变压器绝缘状况的检测,以保证其运行的可靠性、可操作性以及可持续发展性。

基于电流-温度动态映射的新能源直流汇集送出系统串联电弧故障检测

新能源直流汇集送出系统中,汇集支路上的串联电弧故障受电弧自身特性及换流器控制策略约束,无明显电气量特征,传统保护难以动作。为此,该文提出了一种基于电流-温度动态映射关系的直流串联电弧故障检测方法。解析了串联电弧故障的热特性,建立了故障前后线路电流与电缆表皮温度的映射关系曲线,判断故障映射相比正常映射的偏移程度来检测故障。所提判据能够根据新能源出力自适应调整检测阈值,可靠判别串联电弧故障的同时提升检测速度,为串联电弧检测提供新的可选思路。

新型电力系统背景下新能源送出合理消纳率研究

[目的]大规模新能源渗透是未来新型电力系统的重要特征,新能源高比例消纳和电力系统的安全经济高效运行之间存在一定矛盾,从系统整体经济性角度出发,提出了一种新能源送出合理消纳率的计算方法。[方法]该方法以新能源接入的增量总成本最低为目标,综合考虑了电网消纳成本、新能源弃电成本和环保成本等,系统研究了合理消纳率关键影响因素。[结果]通过实际海上风电、陆上风电及光伏等算例验证了该方法的有效性,并通过多算例的集中探索,总结新能源送出合理消纳率及送出方案选择的一般性规律。[结论]所提方法为未来高比例新能源接入下的电网规划提供新思路,为指导后续新能源接入系统、调度运行等提供了重要参考。

故障恢复期间新能源多场站系统过电压快速评估方法

新能源多场站系统故障恢复期间的过电压问题严重制约了新能源的消纳和发展,然而,现有研究难以高效评估大规模系统的过电压风险。为此,从新能源场站过电压机理出发,提出了一种考虑换流器过流能力限制的过电压风险快速量化方法。首先,基于新能源多场站系统的过电压机理,建立了故障恢复期间的新能源场站等效模型。在充分考虑故障后变流器限流环节的影响及新能源机组间相互作用后,推导出了新能源多场站系统过电压的评估方法。针对大规模系统最严重过电压工况难以确定的问题,提出了网络薄弱环节快速搜索方法。算例结果表明,所提方法可有效评估新能源多场站系统过电压风险及系统的安全裕度。

新能源场站电力监控系统网络安全薄弱环节分析

随着大量新能源场站的投运,提高新能源场站的电力监控系统网络安全防护水平成为了一个重要课题。从新能源场站电力监控系统体系结构、系统本体、物理安全及安全管理四方面阐明了网络安全防护的薄弱点,并根据生产过程中的典型案例,明确了相关防范措施手段,提出了提高新能源场站电力监控系统网络安全防护水平的若干建议。

新能源场站电力监控系统网络安全薄弱环节分析

随着社会不断发展,需要大量能源支撑社会生产生活,新能源产业迅速崛起,各地大量投运新能源场站。我国十分重视电力监控系统网络安全防护,为避免黑客以及非法人员对电力监控系统发起恶意攻击,应该加强电力监控系统网络安全防护力度。但网络安全防护的薄弱环节一直存在于新能源场站中,需要加强对其实施分析,采取有力手段加以干预,才能切实提高电力监控系统网络安全防护水平。

分散控制系统在新能源发电场站功率控制中的应用

文章结合风电场和光伏电站的功率控制特点和分散控制系统的功能优势,从工程实践的角度探讨利用分散控制实现新能源发电场站功率自动控制的可行性,以期为相关技术人员和设计人员提供参考。

基于LCC法的海上新能源送出系统冗余配置研究

海上新能源场区建设投资大,尤其是送出系统部分,还存在设备故障率高及运维不变等问题。本文提出了几种不同送出系统冗余配置及海缆选型方案,以寻求建设运营成本与发电可靠性之间的平衡。最后以江苏盐城某海上风电场为计算案例,基于LCC理论建立送出海缆与海上升压站主变压器的成本数学模型,并对模型进行分解计算。对比各方案中送出系统的全寿命周期成本,并对关健因素进行灵敏度分析,得出最优配置方案,为海上风电送出系统冗余配置方案提供了选择依据。

新能源场站安全生产智慧管控系统

实施背景目前,相关企业都在积极推进数字化管控系统,相关功能正不断完善,产业生产管理系统报表等模块并已上线运行,实现了产业生产数据的线上填报、统计及日报表的自动生成等功能,具备了简单的数字化录入、数据提取属性。但现有的安全生产管控系统未涵盖安全生产的全过程,仍不能完全满足管理需要,主要体现为:业务覆盖不全,系统未横向打通,数据利用率低.

湖南电网新能源送出稳控系统标准化设计

笔者分析湖南电网新能源送出现状,对湖南电网新能源送出加安全稳定控制系统工程进行介绍。针对当前稳控系统存在的配置方式不统一、拓扑结构复杂、接口扩展困难、装置匹配性差等问题,通过对稳控配置、拓扑结构、稳控装置、通道等进行标准化设计,给出了安全稳定控制系统标准化设计方案,解决了上述问题。结合工程实例,阐述了新能源送出稳控系统标准化设计思路,可为同类设计提供参考。