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。

湖南电网2008年冰雪灾害调研分析

2008年1月,我国华中、华南等地区遭受了严重的冰雪灾害,湖南省电网在此次冰冻事故中受灾尤为严重。为此,中国电力科学研究院组织了专家考察组赴湖南省进行了实地调研。作为此次调研的总结,文章论述了湖南电网覆冰闪络、倒塔、断线、变电设备受灾等情况,并总结了冰灾中采取的措施。对湖南电网受灾原因的分析表明,罕见气象条件是本次电网大面积受灾的主要原因。在湖南电网冰灾事故中,覆冰程度大大超出设计容许范围,需要合理提高输电线路防覆冰设防标准,同时防冰闪的外绝缘设计以及变电站的防冰技术也有待加强。

湖南2008年冰灾引起的倒塔原因分析

为分析湖南2008年冰灾引起的倒塔原因,现场调查了2008年湖南冰灾期间≥220kV输电线路的受损情况,发现倒塔线路覆冰厚度主要集中在20～60mm,同时微地形和微气象造成覆冰加重和覆冰的不均匀性,档距、塔形等对线路倒塔也存在影响。分析倒杆断线的形式认为覆冰太厚超过设计值、垂直荷载压垮和不平衡张力拉垮是造成线路倒塔的原因,提出了湖南输电线路抗冰按20mm设计建设最小骨干网架、采用短路融冰等的具体建议,以供杆塔的防冰工作参考。

±800kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响

基于湖南电网2015年规划数据,应用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)分析了±800 kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响。分析结果表明:±800 kV酒泉直流入湘后湖南电网机组的开机数量和电容器组投切量均将相应减少,但湘东500 kV环网的无功损耗将增加,同时扰动后酒泉直流还将从湘东500 kV环网吸入大量无功,最终减弱了扰动后湖南电网电压的恢复能力,降低了湖南电网的暂态电压稳定水平。分析结果可为其他电网研究特高压直流对受端电网的影响提供参考。

湖南电网暂态电压稳定性问题

湖南电网暂态电压稳定性问题具有明显跨区域特点:位于湖南中心地区的鹤岭变500 kV出口三相短路故障将引起数百公里外的湘南电网电压严重低落,而湘南电网500kV线路故障反而未有电压失稳问题。针对上述湖南电网电压稳定性问题特点,通过分析短路故障引起电网电压的跌落幅度以及电网电压恢复能力,从电网结构角度系统地论证了湖南电网暂态电压失稳的机制,并提出一种通过减小短路电流提高湖南电网暂态电压稳定性的思路。计算结果表明该思路可以有效地提高湖南电网电压稳定性。分析结果可为其他电网研究暂态电压稳定性问题提供参考。

新型交直流融冰装置在湖南电网的应用

针对传统交流融冰技术存在负荷转移困难、倒闸操作多、融冰所需容量大等不足,研制出了可调电容串联补偿交流融冰装置、移动式直流融冰装置和固定式直流融冰装置,并完成了现场试验。移动式和固定式直流融冰装置,可满足湖南电网97%的220kV输电线路融冰需求。三套装置的成功研制,为电网防冰减灾提供了新的技术手段。

特高压接入湖南电网后500kV母线三相短路电流超标问题分析

长沙特高压输变电工程投产后,"十三五"末长沙特高压500 k V母线三相短路电流可能会超过500 k V断路器的最大额定开断电流,给湖南电网安全稳定运行带来隐患。为此,针对长沙特高压500 k V母线三相短路电流超标问题,采用基于二端口网络理论的短路点自阻抗分析模型,利用PSD电力系统分析软件工具分析其机理,在此基础上提出限流措施示例,并考虑经济成本要素,从全寿命周期角度对各方案的技术经济性予以比较分析。结果表明:考虑经济成本要素后,限流效果最显著或对电网运行影响最小的限流方案未必是最优方案,所得结论可为其他电网短路电流控制措施的研究提供参考。

不同负荷模型对湖南电网暂态稳定水平的影响

负荷模型是影响电网稳定分析结果的一个重要因素。湖南电力系统负荷特性研究后的综合负荷模型与传统负荷模型有相同的感应电动机比例及恒定阻抗比例,但感应电动机定子漏抗较小。利用电力系统综合分析程序和基于负荷特性研究后的负荷模型分析了湘鄂联络线的暂态输送能力、不同负荷水平下湘中负荷中心的暂态稳定水平;并与基于传统负荷模型的湖南电网暂态稳定水平进行了比较。结果表明,使用负荷特性研究后的负荷模型时,湖南电网暂态稳定水平得到了明显提高。

2005年湖南电网冰灾事故分析及其应对措施

介绍了2005年春节前后湖南电网的冰灾情况及现场取样数据,结合湖南的地形特点分析了湖南易形成雨雪冰冻天气的原因及其特点,对220kV、500kV线路发生倒塔断线的区段(点)进行了微地形特征统计分析和倒塔原因分析,根据“避、抗、融、改、防”五字综合技术措施提出了已建线路和新建线路防冰灾事故的应对措施,同时指出为及时掌握电线的结冰情况应积极开展红外仪观测系统和远程信息传输系统的研究。

湖南电网覆冰演变规律研究与应用

许多专家学者将2008年湖南电网冰灾定义为百年一遇，这种界定需要结合历史情况进行验证。为此，统计分析了1951～2008年湖南雨淞日数数据，发现湖南自建国以来发生了4次特别严重覆冰，且湖南地区雨淞演变存在一个约20a的准周期。湖南电网2005～2008年发生的2次大型冰灾，预示着湖南已进入15～20a的雨凇多发期。对湖南雨淞日数与气象因素进行分析研究，发现湖南电网覆冰与太阳黑子、副高等因素密切相关。据此，在2008-11提出“2008-2009年冬季湖南电网不会出现特别严重覆冰”，“全省平均覆冰日数〈10d”等预测结论。该预测结果为湖南电网制定了2008-2009年湖南电网防冻融冰工作计划提供了指导。2008-2009年冬季覆冰监测结果显示，全省平均雨凇日数为线路平均覆冰日数为1．87d，与预测结果十分符合。

基于PSASP的特高压直流与湖南受端交流系统相互影响研究

基于湖南电网规划数据,采用电力系统分析综合程序,从直流闭锁时湖南电网频率、潮流、功角和电压的变化、以及直流受端发生交流系统接地故障时部分参数变化等方面,探讨了酒泉—湘潭±800 kV直流线路和湖南受端交流系统间可能存在的相互影响。结果表明:若发生直流闭锁,湖南电网未超出正常运行条件下频率偏差限值,湘鄂联络线的岗市—葛换线路出现过载问题,省内发电机未出现功角失稳,湖南换流站的交流母线出现过电压;直流线路受端的交流系统若发生接地故障,由此引起连续换相失败并带来直流闭锁的可能性不大。

300MVar级同步调相机对湖南电网稳定的影响研究

研究在湖南电网配置300MVar级的同步调相机后,对湖南受端电网稳定水平的影响。首先介绍大容量调相机的基本结构和技术特性。然后分析湖南电网存在的暂态电压稳定问题。从电网暂态电压稳定和最小开机方式的角度,综合评估同步调相机对电网稳定水平的影响。最后通过仿真进行对比分析,结果表明同步调相机具有较好的动态电压支撑能力和较强的短时过载能力,能有效改善湖南电网的稳定水平。

湖南电网2008年冰灾技术分析

对2008年初湖南省因气候变暖引起的极端气候现象、冰灾过程及对电网的影响进行了系统的阐述和分析,介绍了冰灾中采取的应急调度、短路融冰、人工除冰、灾情监测等主要技术措施在保网过程中的作用,对输变电设备的受损情况进行了统计,从设计标准、覆冰状况、现场调查分析3个方面阐述了线路倒塔的原因。

2008～2009年湖南电网覆冰统计分析

分析了2008～2009年湖南地区冬季的整体天气形势，利用覆冰监测预警系统的监测数据，发现2008～2009年冬季电网覆冰为中等以下强度的覆冰。将电网覆冰长期预测、中期预测和短期预测结果与电网实际覆冰情况进行对比，发现电网长期预测结论与实际情况十分吻合，中期预测也有较高准确性，短期预测准确率达99％以上。针对下一步的工作给出了建议。

可调电容串联补偿式交流融冰装置在湖南电网的应用

传统的交流融冰技术需多条线路串接,融冰时存在负荷转移困难、倒闸操作复杂等不足。文中提出了串联补偿式交流融冰技术,研制了可调电容串联补偿式交流融冰装置。装置在浏阳集里220 kV变电站完成试验,试验电流810 A,15 min后,导线温度由17℃上升至35℃。装置的成功研制为应对大规模冰雪灾害提供了一种有效的手段。

在线安全稳定分析在湖南电网计划检修中的应用实例

经过近2年时间的调试,湖南省调正式上线运行了湖南电网在线安全稳定分析系统。该系统具备静态安全分析、暂态稳定分析、电压稳定分析、小干扰稳定分析、短路电流分析及裕度评估六大类稳定分析功能,能以15 min为周期定时获取电网运行数据并提供计算分析结果辅助决策。实践证明,当电网由于事故导致运行方式发生变化时,调度员能够依靠该系统在很短的时间开展稳定分析计算,对电网在下一阶段运行的可靠性作有效评估。

2008年湖南电网冰灾中技术措施的应用效果分析

分析了输电线路绝缘子冰闪防治措施的研究、输电线路杆塔力学计算、输电线路灾情监测系统、直流融冰装置在冰灾中的效果,对下阶段的重点研究项目提出了建议。

湖南电网负荷率特性分析

以湖南电网历史运行实际数据为依据,分析了湖南电网负荷率、年最大负荷、年最大峰谷差和年平均峰谷差等电力负荷特性的现状和变化趋势,并根据湖南电网的电力负荷结构,进一步分析了湖南电网夏季与冬季的电力负荷率区别和湖南电网负荷率影响因素。研究表明湖南电网年负荷率正在逐年降低,而系统峰谷差在逐年增加,加强湖南电网负荷侧管理、做好削峰填谷工作已刻不容缓。

湖南电网暂态电压稳定薄弱点识别

多年来湖南电网电压暂态稳定问题一直困扰电网运行,随着±800 k V酒泉—湖南特高压直流投运,电压暂态问题将进一步加剧。本文提出了基于电压稳定极限测试方法,确定湖南电网暂态电压薄弱环节,并通过仿真在系统暂态电压薄弱点增加动态无功补偿装置,证明能显著提高系统极限切除时间,改善系统整体暂态电压稳定水平。对于优化特高压直流投运后湖南电网动态无功配置,提高暂态电压稳定水平具有重要意义。

酒—湖线对湖南电网变压器的直流偏磁影响研究

为分析酒—湖特高压直流输电工程产生的直流偏磁对湖南电网的影响,本文基于场路耦合方法,建立湖南交流电网直流电流分布模型,实测获得湖南地区典型土壤电阻模型;通过建立测试模型,验证建模方法的有效性;计算直流接地极注入5 000 A入地电流后湖南电网220kV及以上变电站的直流偏磁情况,并对计算结果进行讨论。