Northwest China covered by 750-kV power grid

Being abundant in hydropower, coal, wind energy and solar energy etc., Northwest China is an important energy base with great potential. In recent years, along with the vigorous development of the energy base,

Next Higher Transmisson Voltage for Northwest Power Grid in China──Progess of And Some Comments on the Research Work

The situation and status of the research work on the next higher transmission voltage for Northwest Power Grid in China are briefly presented in this paper. It has been preliminarily determined that 750 kV will be adopted as the next higher transmission voltage to the 330 kV being used. In consideration of the temporary slowing down of the growth of electric power industry in Northwest China and the advance of the.research work on nation--wide interconnection, the authors put forward their views on this problem.

西北电网短路电流的限制措施

介绍了电力系统短路电流产生的原因和危害以及国内外在电力系统短路电流限制技术方面的研究状况,结合西北750 kV电网的建设和发展,分析了西北电网在750kV发展过程中短路电流增加的原因和趋势,并对限制短路电流的多种措施进行了探讨:包括实现电网分层分区运行;加装中性点电抗;实现母线分段运行;采用高阻抗变压器等。针对不同的网架情况,提出了相应的对策和建议。

电磁环网中无功环流的分析与控制

电磁环网是在电网发展过程中产生和消亡的一种特殊的网架结构。多年来,对电磁环网的研究多以安全控制为目标,分析其是否开环运行,而对电磁环网合环运行的功率控制研究较少,对其无功功率控制的研究更为少见。文章针对电磁环网中出现的无功环流问题,分析了其产生机理和控制措施,并将研究成果用于指导西北电网刘家峡—炳灵330/220kV电磁环网无功环流的控制中。研究表明,对电磁环网中的无功环流进行控制可显著降低网损,提高电网经济效益。该研究有望对我国750kV和特高压电网发展过程中形成的电磁环网的安全、经济运行起到一定的指导作用。

西北750kV交直流混联电网综合仿真培训系统

西北电网已经成为多端交直流混联复杂电网,为了适应西北电网运行发展的需求,急需建设一套适合该类型电网的交直流区域电网联合仿真培训系统。为此,利用基于高层体系结构支撑平台及全动态的交直流混联电网仿真技术,构建了西北750 kV交直流混联电网综合仿真培训系统,分析了系统结构、关键技术,该系统已成功投入运行,成为针对超高压交直流区域电网生产人员的专业培训平台。

电磁环网条件下西北750kV电网运行方式的研究

随着西北750kV电网的建成投运,原有330kV网架将与新出现的750kV线路形成电磁环网。文中研究了2008年底西北750kV骨干网架初步形成后,750/330kV电磁环网运行方式对系统安全稳定性的影响。静态安全分析和稳定计算结果表明,在未形成坚强的750kV网架结构前,合环运行比解环方式更有利于提高西北电网输送能力和稳定水平。针对合环运行可能出现的系统振荡、输送受限等问题,提出通过加强安稳装置配置、研制遮断容量更大的断路器、优化运行方式和网架结构等措施来保证系统的稳定运行。

可控高压电抗器在西北电网的应用研究

介绍了可控高压电抗器的原理及其在西北电网的应用情况,分析了可控电抗器对电网电压和网损的影响,对电网暂、动态稳定的影响和各可控电抗器安装方案的经济性。最后根据各安装方案的技术经济比较结果提出了西北电网安装可控电抗器的方案。

西北电网调峰成本补偿研究

针对西北电网水电机组调峰成本没有得到合理补偿的问题,研究调峰成本补偿的合作博弈方法.以西北电网现存的调峰问题为研究背景,在定量分析火电机组支付水电机组调峰成本补偿费用的基础上,提出基于合作博弈论中成本分摊理论的调峰费用分摊方法.分析了调峰费用分摊问题的凸博弈特性以及核仁分摊法和Shapley值分摊法的特点,并将其应用于调峰费用的分摊.算例分析表明,调峰费用分摊问题满足个体理性、联盟理想和全局理性条件;相比于传统的比例法,提出的分摊方法具有公平性优势,能够实现调峰费用的有效分摊.

水电/火电机组调峰能力的评估与激励

分析影响水电/火电机组调峰能力的6项重要因素:最大技术出力、最小技术出力、启停时间、出力调整速率、出力变化幅值、水电弃水调峰,提出机组调峰能力的模糊综合评估方法.建立综合考虑电网调峰任务、各机组调峰能力、各机组上网电量的机组调峰能力经济激励机制数学模型.对西北电网的仿真计算结果表明,提出的评估方法能够正确反映上述6项因素对机组调峰能力的影响,建立的激励机制能够有效激励机组提供调峰服务并提高其调峰能力.

关于西北750kV电网最高运行电压的建议

分析了国外 75 0 k V电网的建设现状 ,回顾了我国 330k V和 5 0 0 k V电网最高运行电压的确定过程及主要依据 ,据此提出了西北 75 0 k V电网的最高运行电压应选择为 80 0k V,通过技术经济分析 ,认为选择 80 0 k V较 787k V更为经济 。

新疆与西北主网互联后电网小干扰稳定性和系统扰动试验特性

新疆电网以750 kV电压等级线路接入西北主网后,互联电网的动态特性、振荡模式发生了变化,新增了一个新疆电网对西北主网的区域间振荡模式。新疆内部和西北主网内部主要断面的动态稳定水平没有下降,新疆电网内部局部地区仍存在弱阻尼振荡模式。通过协调优化新疆电网内部北疆西部地区部分机组的励磁系统自动电压调节器(automatic voltage regulator,AVR)和电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数,可提高系统的阻尼水平,并在一定程度上解决了该地区水电窝电现象。开展了实际互联电网系统扰动试验,实测数据验证了仿真计算结果的准确性,通过扰动试验掌握了互联电网的动态特性和系统阻尼水平。研究综合运用了时域和频域的方法,并以频率计算为主,辅以时域分析校验。

采用实测励磁系统参数提高西北电网输送能力的研究

在2007年度西北电网稳定计算中,引入实测励磁系统模型和参数。基于新数据平台,通过仿真研究发现,西北电网动态品质和稳定水平显著上升,自并励机组对电网特性有重要影响,大规模装设电力系统稳定器可有效改善系统阻尼,西北电网输送能力可大幅度提高。针对输送能力提高后电网运行中出现的新问题,提出需深入研究全网安全自动装置的配置与整定,推广采用先进的励磁控制技术,继续深化电网计算参数的试验、实测、建模和修正工作,以适应未来西北750kV电网安全稳定运行的需要。

基于能源就地消纳路径的西北地区产业定位

推动中国西北地区产业特别是第二产业的发展,扩大能源就地消纳规模,是应对该区域弃风弃光问题的重要路径之一,是实现可再生能源电力平价上网,把西北地区建设成为中国可再生能源基地的重要驱动力。基于西北地区太阳能、风能资源丰富及地广人稀等资源环境特征,建议从“十四五”开始把该区域定位为我国的“无人化重型产业基地”与“可再生能源电力基地”。

风电并网后西北电网调峰能力的计算方法

随着西北地区风电并网规模的增大,结合西北水电资源丰富、调节性能好的特点,考虑负荷特性、电源特性等,提出了水电与风电协调运行的思路,给出了水电、火电为风电调峰的调峰能力计算方法。该方法先根据水电与风电协调运行的原理推导水电可平衡的风电出力,再利用电力系统运行模拟计算程序计算火电可为风电提供的调峰能力。该方法对水电资源丰富地区风电接入后电网调峰能力的研究有借鉴意义。

灰色模型在西北电网风电发电量预测中的应用

根据灰色理论建立了西北风电发电量的预测模型。该模型对原始数据进行了平滑处理、对背景值进行了改造,同时分析了外推值的置信区间,提高了预测精度。实例证明,该模型在西北风电电量预测中取得了较好效果。

西北省间实时平衡电力市场探索

新能源出力的波动性和随机性影响电网实时平衡。中国西北电网新能源占比高、平衡资源时空分布不均衡,分省市场实时平衡困难,为此,文中设计西北省间实时平衡电力市场,以发挥西北省间实时平衡能力,适应高比例新能源电网实时平衡需要。首先,结合国内外电力市场建设与西北实时平衡现状,分析了建立西北省间实时平衡市场的必要性;然后,说明了双边竞价的市场运作思路,提出了基于潮流的市场耦合方法的市场竞价出清模型,设计了市场运作流程;最后,讨论了西北省间实时平衡市场与其他市场之间的协调运作,通过模拟算例说明了西北省间实时平衡市场的作用。

西北地区电网负荷特性研究

近年来,西北地区用电负荷增长较快,但增长结构并不合理、受国家宏观调控影响因素较大。为更深一步了解西北电网负荷特性,在整理、分析西北电网历史负荷数据、电量数据的基础上,给出了影响西北电网负荷特性的主要因素,并与中东部地区电网的用电情况进行了对比分析,最后对本研究进行了总结并提出了相关建议。

建设坚强送端电网 推动清洁能源发展

阐述了当前西北外向型、送出型、规模型"三型"电网发展的特征,分析了我国能源资源分布、电力消费现状和风电等清洁能源发展给电网提出的种种挑战,提出建设并依托西北坚强送端电网实现风电"流域化"开发、统一调度和优化配置,以坚强电网推动能源发展。

风光火打捆多直流弱送端电网安全稳定防御系统研究

风光火打捆多直流弱送端电网新能源占比高、直流外送规模大、系统转动惯量水平低,交流网架承载能力弱,功角、频率、电压稳定问题突出。文中在总结西北电网风光火打捆后新的特性基础上,分析了当前电网安全运行面临的问题,指出现有感知、控制手段的不足。重点研究了风光火打捆多直流外送电网安全稳定防御系统的构建方案,阐述了防御系统的主要功能,即同步稳定控制、频率控制、全过程电压控制等,介绍了多资源广域协调控制和新能源全景监控等关键技术。评估效果表明,防御系统建成后可有效应对特高压直流的故障冲击,有效阻断连锁反应,提升西北电网的安全稳定运行水平,指导风光火打捆多直流弱送端电网的控制技术发展和工程实践。

西北电网风场数值预报的大气边界层参数化方案适用性

精准的风速预报是风电功率预测的基础,风场的预报评估是提升风电功率预测水平的有效途径之一。基于中尺度数值天气预报模式(weather research and forecast,WRF),采用风险评分、相关系数及均方根误差等定量分析指标,结合西北电网数值预报结果,开展6种大气边界层参数化方案的适用性研究。结果表明:YSU(Yonsei University)方案预报的地面纬向风平均相关系数最高为0.87、均方根误差最低仅1.0 m/s,且地面经向风、850 hPa和500 hPa高度场、以及500 hPa风速预报效果均最优,是提升西北电网风场预报的最优边界层方案。本研究为西北电网风场(以及其他气象要素)预报效果的提升指明了方向。