串补提升新能源大规模汇集远距离输送的静态电压稳定极限的研究

新能源大规模汇集远距离输送模式的静态电压稳定极限受到送出通道参数的影响,会限制新能源的发电和送出能力;在送出通道加入串补可以提升静态电压稳定极限,增强新能源发电和送出能力。对静态电压稳定极限主要影响因素的数学模型进行推导和分析,搭建仿真模型,改变串补的补偿比例和网架规模,分析静态电压稳定极限和有功出力同时率的变化规律,得出的结果和理论分析相符,并且对新能源的发展规划具有一定指导意义。

一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法

基于视在功率推导的静态电压稳定极限解析表达式,给出判别静态电压稳定薄弱点的指标,并提出一种关于静态电压稳定极限的工程改进计算方法。工程中主要采用电力系统仿真软件来计算静态电压稳定。该方法在稳定计算程序中模拟负荷增长,解决普通潮流算法中存在的静态电压稳定极限附近运行点潮流不易收敛造成的极限误判问题;在潮流计算程序中将区域内发电机PV节点修改为PQ节点,解决稳定计算程序由于计及发电机动态调节特性造成的无功出力超发问题。最后,以北京某分区电网为例,验证该计算方法的适应性。

风电接入系统静态电压稳定极限点的快速计算方法

针对连续潮流法求取P-V曲线时,存在每次迭代计算时其雅可比矩阵需要根据初始状态(上一个潮流解)重新构成和预估步长选择困难的问题,提出了改进的连续潮流法。首先是将常规潮流计算(牛顿-拉夫逊法)改进为快速分解法,对整个改进过程进行了详细推导,然后利用二次曲线拟合方法快速求得静态电压稳定极限点。将改进方法应用于酒泉风电接入系统。仿真结果表明:改进连续潮流法在保证计算精度的前提下,计算时间大为缩短,改进连续潮流法适合于在线运行。

基于戴维南等值的系统静态电压稳定极限及稳定裕度快速计算方法研究

基于戴维南等值定理,考虑阻抗模裕度指标定义,提出一种基于短路电流计算的系统等值阻抗计算方法,并在此基础上进一步提出一种系统静态电压稳定裕度的快速计算方法;考虑负荷裕度指标,又提出一种系统静态电压稳定极限的快速计算方法,并以此为基础结合负荷节点初始有功功率来计算负荷节点的静态电压稳定极限。通过PSD—BPA机电暂态仿真软件,以单机带负荷与实际区域电网为算例来验证所提方法的有效性。

有载调压变压器变比变化对静态电压稳定极限的影响

以系统最大传输功率和负荷节点临界电压为着眼点,在静态范围内分析有载调压变压器分接头调整对静态电压稳定极限的影响。研究表明,调整有载调压变压器变比使其发生变化,负荷节点电压、最大传输功率和负荷临界电压均将发生有规律的变化。

无功补偿对新能源汇集送出区域静态电压稳定极限的影响

为研究无功补偿对新能源汇集送出静态电压及稳定极限的影响,结合实际网架结构和运行特性,基于电压损耗公式,分析汇集站是整个区域电压最薄弱点,针对汇集站相对于枢纽站的电压损耗进行理论推导分析,表明静态电压主要影响因素为网架结构参数、有功功率、无功补偿,静态电压稳定极限主要影响因素只有网架结构参数,但是通过增加无功补偿可以提高电压水平,因此实际上无功补偿对静态电压稳定极限也有一定提升作用,在实际电网模型上进行仿真,观察不同容量可调无功补偿设备对母线电压、线路两侧无功功率、静态电压稳定极限影响,结果表明汇集站配置可调无功补偿设备可以提高新能源汇集送出静态电压稳定性,对静态电压稳定极限虽也有一定提升作用,但是作用有限。

基于PSS/E的节点静态电压稳定极限计算

提出了一种基于电力系统仿真软件 PSS/E( Power System Simulator for Engineering)的节点静态电压稳定极限计算方法。该方法通过 PSS/E提供的潮流计算模块 ,采用重负荷节点导纳模型 ,能有效地计算节点静态电压稳定极限。无需改动 PSS/E软件的潮流程序 ,能方便地在 PSS/E软件平台上求取节点静态电压稳定极限。对 IEEE 5节点系统和 IEEE 30节点系统的计算验证了该方法的正确性。

交直流系统静态电压稳定极限点的实用算法

介绍了一种可以考虑多种系统模型的静态电压稳定极限点的实用算法,以一种高效率的极限点降阶直接算法为基础,提出了极限点特征方程雅可比矩阵的近似简化算法和一种简单有效的单参数非线性方程雅可比矩阵特征向量初值取法,大大提高了实用性;并以交直流系统为例,说明该法可以应用于包含多种电气设备类型(如直流系统模型、风电机组模型、电动汽车模型等)的现代输配电系统中。

多馈入直流受端电网静态电压稳定的薄弱区域识别及优化研究

多馈入直流受端系统在高压输电系统中逐渐增多,故障情况下大范围潮流转移将对受端电网的电压稳定构成冲击,严重情况下,甚至会造成电压崩溃。针对多馈入直流受端电网静态电压稳定性,提出了一种综合应用连续潮流法、严重故障筛选法、模态分析法快速求取静态电压稳定极限、节点相对参与因子等指标开展薄弱区域识别的方法。应用于江苏南部受端电网,并针对薄弱区域提出了电压稳定提升措施。计算结果显示,江苏南部受端电网静态电压稳定薄弱区域位于苏州电网及锦苏特高压直流近区,在电压稳定薄弱区域安装STATCOM,能够更好地提升苏南直流受端电网电压稳定性。

风电汇集地区电压不平衡特性分析及抑制策略

中国风电多采用"大规模集中开发,远距离传输"的模式,风电汇集地区常无本地负荷,在大规模风电汇集地区常出现三相电压不平衡现象,严重时会造成风机脱网,威胁到电力系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了风电汇集地区电压不平衡机理及抑制策略。首先,基于实测数据提取风电汇集地区电压不平衡现象的关键技术特征;其次,构建风电汇集地区等效电路模型,考虑风电汇集地区静态电压稳定极限及不换位输电线路三相阻抗参数不平衡等因素,提出电压不平衡度的估算方法;最后,以汇集站负序电压最小为目标,提出风电汇集地区三相无功优化模型,通过动态无功补偿装置分相调节实现风电汇集地区负序电压抑制。以实际风电汇集系统为例,通过仿真分析验证了机理分析和抑制策略的有效性。

基于PSASP／UPI节点PV曲线的快速求取

提出了一种将负荷导纳模型法和《电力系统分析综合程序》用户程序接口(PSASP/UPI)相结合,快速求取系统静态电压稳定极限及节点P-V曲线的方法。用C++语言编写负荷导纳模型法的用户程序(UP),通过接口传递数据,使PSASP/UPI环境下的潮流(LF)计算模块和该用户程序交替求解,准确计算出系统各负荷节点临界电压值和有功裕度,得到较完整的P-V曲线。该方法很好地解决了常规潮流计算在临界点收敛困难的问题,并大大提高了计算速度和精度。通过山西长治地区电网的实例验证,该方法可以有效应用于实际系统节点电压稳定状况的分析,且易于程序实现。

考虑短路容量和电压稳定约束的受端电网饱和负荷规模研究

考虑短路容量和静态电压稳定约束,文章提出了一种交流受端电网饱和负荷规模的量化评估方法。通过网络阻抗建立了短路容量、静态电压稳定极限和热稳定的联系,结合潮流和阻抗分布特性分析得出短路容量和静态电压稳定极限之间存在一定比例。根据实际受端电网环网大小和电网允许的最大短路容量得出输电通道最小阻抗,考虑实际电网环网潮流相对输电通道较低情况,将受端负荷整体结构解耦成单通道对接入点负荷供电模型,得出整个受端地区短路容量和热稳定约束下的静态电压稳定极限解析公式,量化评估了受端电网饱和负荷规模。实际电网仿真验证了其准确性,可为电网分区规划提供一定的参考。

配电网对电动汽车可接纳能力分析

随着新能源汽车保有量持续上涨,大规模电动汽车接入对城市配电网的安全稳定运行带来了一定影响,研究配电网对电动汽车可接纳能力十分迫切。该研究基于不同类型电动汽车性能参数和驾驶者行为特性建立了电动汽车充电功率需求模型,分析了一定规模电动汽车接入对配电网日负荷曲线的影响。设置了含电动汽车V2G和DG并网发电4种不同场景,从电压偏差和静态电压稳定极限两个方面定量分析了配电网对电动汽车的接纳能力,以IEEE33节点配电系统为例,对比了4种不同场景下配电网对电动汽车的接纳能力。