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。

含统一潮流控制器的系统控制策略研究

南京220 k V西环网近远期均存在潮流分布不均、存在供电瓶颈,不能满足负荷发展需求的问题。而南京西环网地处南京中心城区,无论是新建输电通道还是对现有通道实施增容改造,均存在投资巨大、实施难度大的问题。统一潮流控制器(UPFC)的投运能够均衡南京西环网各输电通道潮流,提升西环网的供电能力。与此同时,UPFC等柔性输电设备接入系统也会对电力系统稳定特性产生较大的影响。因此为改善UPFC接入系统后系统的稳定性,文中针对UPFC装置接入后的系统暂态特性及控制策略进行研究。通过对UPFC机电暂态模型的建立及系统级控制策略的制定,为UPFC装置接入南京西环网后电网的安全稳定运行,做好理论和应用方面的准备。

线间潮流控制器在江苏电网的应用研究

线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)作为一种潮流调节能力强大的柔性交流输电(flexible alternating-current transmission system,FACTS)控制装置,能够动态控制电力系统的有功、无功、电压、阻抗和功角,对有着任意相角关系、属于不同系统的线路进行潮流控制,提高系统运行稳定水平。"十四五"期间,由于苏北大规模风电、光伏等新能源接入电网,江苏电网整体呈现"北电南送"趋势。当冬季新能源出力较大时,过江输电通道由于潮流分布不均,部分500 k V线路无法满足N-1、N-2校核。为此本文研究了IPFC在江苏电网的应用场景,提出了将IPFC安装于两条过江通道,协调两条通道潮流,提升过江断面潮流输送能力。随后通过在不同系统运行工况下,对IPFC设备的综合调节能力及容量进行充分评估,优化了IPFC设备的容量及系统级控制策略。

500kV UPFC适用场景的量化评估方法和选点方案

为解决实际电网规划中UPFC示范工程在超高压层面的布点选择与实施问题,首先基于现有工程经验总结提出UPFC的配置原则;之后研究了UPFC“单位容量调控比例系数”概念,即UPFC控制效果与自身容量的比值,并根据可靠性成本/效益分析,对单位容量调控比例系数进行标准化处理;继而综合得出UPFC布点在技术层面的比较方法,同时给出安装地点选择方法的流程;最后针对UPFC在不同场景的应用,提出了相应的系统级控制策略。应用方案研究中,利用2~3年滚动计算数据,在全国范围内选出12处UPFC的安装地点,通过初步比选和仿真分析,发现UPFC在锦苏直流落点近区输电断面、鄂东江南—江北断面两处地点具有较好的调节能力优势。所提方法切实可行,对超高压层面UPFC布点的筛选和示范工程的实施有一定的指导意义。