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.

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,

光伏逆变器参与西北送端大电网快速频率响应能力实测分析

近年来,西北电网新能源快速发展,挤占具有转动惯量的常规电源机组空间,电网一次调频资源储备下降,抗扰动能力降低,迫切需要研究新能源机组参与大电网调频的实现方法。通过选取西北电网内4台光伏逆变器,仿照常规水、火电机组的有功-频率静态特性,修改光伏逆变器控制策略,完成光伏逆变器有功-频率下垂控制,实现光伏逆变器参与电网快速频率响应的功能。结合2016年上半年西北电网频率特性试验,首次在国内系统性完成了光伏逆变器快速频率响应能力实测分析。结果表明,光伏逆变器可参与电网快速频率响应,其响应特性与水电机组一次调频性能相当,优于火电机组,且折算到相同容量下,快速频率响应贡献能力优于常规火电机组一次调频贡献能力。

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。

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。

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。

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。

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 。

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.

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。

西北电力规划决策支持系统设计与开发

随着西北电网建设的不断发展,动态更新各类电网信息已成为科学规划电网的日常性工作,并逐渐成为基础性工作。因此从满足工作实际要求出发,西北电力设计院系统规划部与相关单位合作,开发了西北电力规划决策支持系统。从系统设计的功能需求、数据关系等方面论述了西北电力规划决策支持系统的开发建设过程,可为电力规划数据库的建设提供参考。

西北地区抽水蓄能发展研究

面对我国西北地区未来风电大规模开发趋势,需要深入研究西北地区建设抽水蓄能电站的可行性,以便促进风电有效消纳。提出了抽水蓄能电站发展研究的思路、原则和方法,结合常规水电开发和抽蓄电站选点,以全社会电力供应总成本最低为目标,以清洁能源有效消纳和电力电量平衡等多种因素为约束条件,提出了西北地区抽水蓄能电站的合理可行的开发规模、布局,为西北电网制定抽水蓄能发展规划和管理措施提供参考。

新疆与西北联网750kV交流联络线功率波动峰值计算分析研究

2010年,新疆电网通过750 kV哈密—安西(哈敦)双回线与西北主网联网运行。为保障联网后电网的安全运行,分析了哈敦联络线在各种方式下的功率波动情况。联网后的电网通过等值和简化,在扰动后的特定时间段内,联络线功率波动曲线为二阶系统阶跃响应曲线;功率波动峰值大小,取决于功率缺额的数值、两大区交流电网的惯性常数比和区域振荡模式的阻尼比。最后,对新疆送西北1000 MW、新疆受西北500 MW 2种极限方式下的功率波动幅值进行了估算,并通过哈敦线的PMU实测数据、以及中国电科院PSASP程序仿真结果验证了等值、估算的正确性和有效性;同时,该结果表明,在目前的方式下,对设定的扰动仍留有较大的功角稳定裕度。该研究方法有助于掌握两大区互联系统联络线功率波动的动态特性,并提供了扰动校验的简便方法,有利于运行方式的安排和控制措施的制定。

基于电力平衡的西北电网核电接纳能力分析

在分析西北电网的负荷特性及峰谷差情况的基础上,基于电力平衡计算了西北电网2020年、2025年、2030年3个水平年的核电接纳能力,分析了西北大规模风电开发对核电接纳能力的影响。结果表明:西北电网接纳核电能力与风电开发规模和进度紧密相关。在不考虑风电的情况下,西北电网2020—2030年可接纳核电能力为26 000～48 500 MW。若考虑全额收购规划风电情况下,西北电网2020年前已无核电调峰空间,2030年也仅有最大约12 000 MW的核电空间。

西北电网负荷特性分析

分析了西北电网有限公司1998—2007年10年间的实际调度运行记录,统计计算了陕甘青宁4省(区)及西北电网的逐年各月的最大负荷、典型日24 h负荷变化曲线以及其他负荷特性参数。通过动—静—动特性转换,结合考虑负荷结构调整、负荷发展速度等因素,经进一步综合分析后,提出了西北电网典型年负荷特性曲线和日负荷特性曲线。供今后电力系统规划和系统设计参考使用。

陕北750/330kV主网架规划研究

"十一五"后三年是西北750 kV电网跨越式发展的重要时期。陕北电网作为西北电网的重要组成部分,在国家特高压电网和西北电网规划的指导下,已经规划出了满足陕北地区用电负荷长远发展和适应西北电网"西电东送"的远景目标网架结构。阐述了陕北与关中电网的送受电关系,论述了陕北发展750 kV电网的必要性;从陕北750 kV变电站的布局、落点、主要断面输电能力等方面论证了陕北750/330 kV主网架结构的合理性。

西北电力规划决策支持系统的功能实现

西北电力设计院系统规划部与相关单位合作,开发了西北电力规划决策支持系统。文中以西北电网规划数据为实例,详细介绍了该系统的使用方法,可为电力规划数据库的建设提供参考。