电气自动化在新能源发电中的关键技术

随着全球对可再生能源的需求不断增加,电气自动化技术已成为新能源领域的关键支持,旨在提高发电效率、减少运营成本和实现可持续发展。文章介绍了太阳能和风能发电系统,重点分析了电气自动化技术在这两个领域中的应用,并讨论了关键技术,如智能控制、电网集成和数据分析。

高峰负荷时期地区电网优化调度方法

以地市级城市为主要供区的地区电网在高峰负荷时期存在峰谷差加大、网络弹性不足等典型运行特征。随着电网规模的扩大、复杂程度的增加及电能供需矛盾的凸显,地区电网在负荷预测、电力电量平衡、设备消缺统筹安排、输电断面控制、需求响应控制、有序用电管理等方面均表现出不同程度的问题。结合现有理论研究及地区电网调度运行管理实践,提出了一系列提升高峰负荷时期地区电网优化调度水平的具体方法。

基于最优时段划分的区域电网多时间尺度优化调度

源荷联合多时间尺度优化调度对提高区域电网新能源消纳率具有重要意义,但频繁调节损害设备使用寿命。基于此,首先构建区域电网源荷多时间尺度优化调度模型,包括日前和日内2个阶段,日前以发电机为调节手段,目标为系统总运行成本最小;日内以电解铝负荷和火电机组为调节手段,目标为日前-日内系统运行成本最小;其次根据新能源出力波动频率的快慢,基于Fisher时段划分方法对多时间尺度优化模型的时间尺度的长短进行分割,然后以系统运行成本最小为目标,求解源荷最优调控指令。最后以某一实际电网为算例进行仿真验证,结果表明所提模型能够有效降低系统运行成本,减少设备调节次数,保证电网安全经济运行。

复杂电网多重故障条件下的电压暂降分析

针对复杂电网发生多重故障时的电压暂降问题,提出一种新的分析方法。该方法将所有故障点视为虚拟节点并引入多重故障点位置参数。通过计算虚拟节点与非故障节点、虚拟节点之间的互阻抗和自阻抗,将节点阻抗方程进行扩展。结合各故障点的故障边界条件计算得到各故障电流相量,进而推导出电网中任意节点故障电压相量关于多重故障位置参数的函数,最后结合阀值电压进行电压暂降分析。在标准IEEE 30节点系统中验证所提出的电压暂降分析方法的有效性。

基于改进BBO优化算法和电网生存性的核心骨干网架构建

构建核心骨干网架,对于有针对性地加强电网结构建设、提高电网抵御自然灾害能力、合理科学地进行差异化电网规划具有重要的指导作用。基于生存性指标体系,提出一种线路总长度最小、生存性综合指标最大的核心骨干网架构建方法,以网络连通性和电网安全运行为约束条件,采用引入余弦迁移模型、早熟判断机制以及变尺度混沌和柯西变异策略的改进生物地理学优化算法(improved biogeographybased optimization algorithm,IBBO)搜索最优骨干网架方案,并与传统的生物地理学优化算法(biogeography-based optimization algorithm,BBO)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、蚁群算法(binary ant colony algorithm,BACA)、遗传算法(genetic algorithm,GA)的搜索结果进行对比分析。仿真算例表明,所提方法准确有效,且具有收敛速度快和收敛精度高的优点。

特高压电网建设初期“三华”电网数模混合实时仿真试验研究

采用电磁暂态全数字实时仿真及直流输电物理仿真装置,建立2012水平年"三华"电网多回直流线路和特高压交流骨干网混合输电的数模仿真模型,模拟交流特高压联络线故障、直流闭锁故障和直流落点附近的交流故障,分析"三华"电网的稳定特性以及交直流系统间的相互影响。仿真结果表明,2012水平年"三华"电网安全稳定性能够满足《电力系统安全稳定导则》要求。

适用于电网的先进大容量储能技术发展路线图

随着能源转型的加快推进,接入高比例可再生能源已成为电网发展的必然趋势,先进大容量储能技术成为电网适应高比例可再生能源接入的重要选择。与此同时,随着储能技术的发展,新的先进大容量储能技术不断涌现,储能技术在电网的应用领域日益广泛。本文着眼于电网应用,首先分析了储能技术及发展现状,其次分析了先进大容量储能技术及其技术经济特性,在此基础上,采用专家研讨会、调查问卷或面访等多种形式,结合国内外相关研究成果以及调研访谈数据,从储能技术应用规模、技术特性、经济性等方面,提出2016—2020、2021—2030及2030年以后我国适用于电网的先进大容量储能技术发展路线图。

考虑双通道随机时延的区域互联电网AGC方法

在区域互联电网网络化自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)过程中,信息传输在双通道(如控制器到执行器(C-A)、传感器到控制器(S-C))均存在时延问题。基于模型预测控制(MPC)技术,拟利用其预测特征,通过控制过程中信息的存储与处理,消除双通道随机时延对控制效果的负面影响。首先,在考虑双通道时延的前提下,构建互联电网AGC系统模型,并就时延的存在对控制效果的影响进行了分析。然后,针对互联电网AGC系统的控制模式对集中式MPC(CMPC)的实现方法进行了讨论,分析了在CMPC框架下双通道时延的处理方法。在此基础上,分别以阶跃与随机负荷曲线为扰动变量,获取互联电网频率及区域控制偏差曲线。仿真结果表明在考虑互联电网AGC系统双通道随机时延的情况下,所提方法能够保证系统良好的动态响应性能,从而验证了其可行性和有效性。

一种计及紧急功率支援的直流互联异步电网动态频率分析方法

针对于直流互联异步电网,提出了一种可在计及直流紧急功率支援情况下,同时考虑直流两侧电网频率响应的扰动后动态频率分析方法。该方法对直流两侧电网的交流系统网络方程、综合负荷的静态模型、发电机原动机-调速器系统模型以及HVDC输电系统准稳态模型进行线性化处理,基于广域量测数据建立了直流互联异步电网扰动后的系统状态方程,可以同时求解出计及直流紧急功率支援的两侧电网频率动态响应。在此基础上利用二分法思想调整功率支援量,还可以获取某侧电网扰动后的频率极值或稳态值恢复到期望值所需的直流紧急功率支援量。对一个典型的两区域直流互联异步电网进行了仿真分析,验证了所提方法具有很高的精确性和适用性。

协议互转化智能EPON光模块的研究

针对目前光纤到户、宽带普及以及家庭智能终端网络接入的需求,各式各样的家庭终端如何接入宽带网络是需要解决的关键问题,采用以太无源光网络EPON(Ethernet Passive Optical Network)智能芯片和C语言,设计和实现了一款ONU(Op-tical Network Unit,光网络单元)光模块实现家庭终端的智能接入。以电网通信协议Q/GDW376.1、DL/T645为例,采用QCA8829芯片,实现DL/T645和Q/GDW376.1互转换功能。通过该模块的应用,可以实现终端的高速信息采集和接入。

矿井低压电网漏电故障分析与检测电路设计

由于我国矿井电网广泛采用中性点不接地,漏电故障占其总故障的70%左右,井下漏电故障直接影响产矿企业的正常生产和经济效益。文章分析了井下低压电网漏电故障,利用附加直流源漏电保护原理,零序电压、零序电流及相位比较漏电保护原理,设计实用检测电路,并分析其工作原理,进行实验验证。

风火打捆外送系统220 kV电网次同步振荡监控策略研究

我国新疆等西北地区采用风火打捆外送系统将电能输送至用电紧缺的地区,但是由于系统网架结构相对薄弱等特点,经常发生无规律的次同步振荡。基于以往对风电场群次同步振荡监控策略的研究,当风电场群次同步振荡发生漏监时,通过对谐波产生原因及传播路径的分析,在最佳监控点220 kV电网处构架了由PMU等装置组建的监视系统,并提出分轮分级次同步振荡安全控制策略。最后,将监控策略应用于新疆麻黄沟地区,通过对振荡前后采样值波形图对比分析,验证了该策略的可行性。

季节性冻土对变电站接地安全参数的影响

冬季土壤冻结后,土壤电阻率急剧增加,而且冻土层土壤电阻率和深度随着土壤温度变化,不仅影响接触电压与跨步电压的值,同时还影响到跨步电压与接触电压的允许值。为了探究季节性冻土对变电站接地安全的影响,建立了季节性冻土地区的土壤模型,仿真分析研究了季节性冻土参数对变电站接地系统接地电阻、接触电压和跨步电压的影响规律;分析了不同情况下接地电阻、接触电压和跨步电压的最大允许安全值;最后研究了改善冻土地区接地安全性能的方法。研究发现:当冻土冻结深度小于地网埋深时,跨步电压与接触电压受到下层土壤电阻率影响,接地系统较为安全,冻土冻结深度超过地网埋深后接触电压与跨步电压急剧上升,超过安全值,此时通过增设垂直接地极可有效地降低接地电阻值,限制接触电压和跨步电压。

集中供电型弱互联区域电网安全稳定控制方法探讨

集中供电型弱互联区域电网的运行特点和动态特性与大规模互联电网存在显著差异。探讨了集中供电区域电网的特点,就继电保护、紧急控制、校正控制及"三道防线"的协调优化提出改善区域电网安全稳定性的几点思路;并从规划、运行、控制等方面给出防御集中供电型弱互联区域电网发生全停事故的措施和建议。

储能型直驱式风电场联合STATCOM的多模式无功协调控制

直驱永磁风机由于具备无功调节能力强、运行效率高等优势,在大功率风电市场拥有广阔前景。为解决电网故障时直驱式风电场的无功支撑问题,本文在分析直驱永磁风机无功调节能力的基础上,重新设计了风机网侧变流器控制策略,并提出一种静止同步补偿器(STATCOM)与风机间的无功协调控制策略。当并网点电压变化幅度小于设定阈值时,仅启用STATCOM进行无功支撑,网侧变流器工作在单位功率因数模式;当超过设定阈值时则切换风机的工作状态,将无功需求在二者之间协调分配且优先利用风机的无功调节能力,结合网侧变流器无功可调容量选择不同无功通道进行快速无功支撑。直流侧储能系统将风机直流电压始终控制在允许范围内。提升了并网点电压稳定性和风电场无功裕度,仿真结果验证了控制策略的有效性。

框架协议采购在节能照明合同能源管理项目上的应用

介绍了常规采购模式和框架协议采购模式的定义,阐述了电网企业实施节能照明合同能源管理项目时常规采购模式特点和局限性,对框架协议采购的实施情况和操作流程以及框架协议采购的运用进行初步了探讨,对其不足之处针对性地给出了相应建议。

基于架空线与海缆供电的海岛电网变电站备自投实现方式

舟山独特的海岛地理环境,岛际之间多通过海底电缆供电,变电站内广泛应用备用电源自动投入装置来确保供电的可靠。但是随着电网结构的发展,特别是架空线供电方式的投运,常规的变电站备自投装置动作策略已不能满足舟山海岛电网特有的"架空线+海缆"运行方式的需要,本文针对这种情况在现有备自投策略的基础上进行了改进,提出了一种适应舟山海岛电网运行要求的改进变电站备自投策略。目前,基于该策略的变电站备自投装置已经在220kVPL变电站得到了实际应用,运行状况良好,证明该策略正确有效,同时该原理的备自投装置还可应用在分期建设初期的单变单线供电电网,具有比较广泛的应用前景。

GW4系列隔离开关运行检修中异常现象的分析与对策

针对GW4系列隔离开关运行检修中的异常现象,分析了其原因及危害性,提出相应的改进和防止措施。

SD-6000系统报警功能的实现

介绍 SD- 6 0 0 0系统报警功能的处理方法 ,通过对报警数据库结构的描述 ,详细说明了在实际应用中如何正确地定义数据库以及 SD- 6 0 0 0报警功能在新的能量管理系统 EMS中的应用。