发电机进相运行的研究现状及展望

发电机进相运行是解决系统低谷运行时枢纽点电压偏高的有效手段。针对发电机进相运行问题进行综述,对其国内外发展现状做了概括和分析。从发电机进相运行的机理出发,阐述发电机进相运行能力的约束因素和稳定监测,探讨发电机进相能力的建模问题;概括进相运行所带来的特殊影响,并总结归纳发电机进相运行在黑启动、抽水蓄能、风电场等不同工程背景中的应用。展望了发电机进相运行在进相管理数据库、多机进相运行等方面未来的研究方向,进一步探讨多机进相运行的调压能力和对系统稳定的影响。最后指出多机进相运行中的关键问题,具体给出开展多机进相运行的一些建议和研究思路,为多机进相运行的深入开展指明了研究方向。

大型汽轮发电机组进相运行及对电网调压试验研究

介绍了300、600MW大型汽轮发电机进相运行的限制因素及对电网电压的调整效果。试验分析表明,大机组发电机进相运行可有效改善电网无功潮流分布,提高电网供电质量。电网调度部门可根据系统电压情况通过实施发电机进相运行来调整电网电压,其电压调整为1%～5%。

黑龙江电网电压综合治理对策与应用

针对黑龙江省电网220 kV电压偏高的问题,对省网电压、稳定情况进行了计算研究。根据各地区具体情况,采取了经济可行的调压措施,将调整电厂主变分接头位置、机组进相运行、加装电抗器等措施有效地结合起来进行电压的综合治理。进相运行机组最大单机容量为600MW。部分500 kV系统电抗器采用了过补偿的方法。实践证明,进行电压综合治理后,黑龙江省网500 kV、220 kV电压水平均有明显改善,电压合格率已超过99%,对电气设备的安全运行起到了良好的作用。

进相试验约束条件下隐极同步发电机进相深度限值分析

在同步发电机进相试验导则基础上,给出了以发电机功角为约束条件的进相深度限值计算方法。它研究了功角限值工况下系统电抗对系统静态稳定的影响,对机端电压和定子电流是否越限进行校核,并给出越限后最大进相深度修正方案。以瑞金电厂1号机组为算例,在不同的升压变高压侧母线电压工况下,绘制了机组进相深度限值随有功出力变化的PQ曲线。考虑进相试验约束条件的计算结果可以为试验人员控制进相深度提供参考,以保障试验过程中机组的安全稳定运行。

进相试验中凸极同步发电机静态稳定限制的数值分析

为研究凸极同步发电机进相试验中进相无功及功角的限值问题,建立了两种不同进相试验条件下凸极同步发电机静态稳定功率方程。通过对两个功率方程的数值分析,揭示了凸极同步发电机静态稳定极限功率和极限功角随试验电压及电气参数的变化规律,以及发电机饱和对静态稳定的影响。研究结果表明,凸极发电机低负荷时的进相深度主要取决于其q轴电抗;相同条件下d、q电抗越小发电机允许的进相无功和其极限功角越大;进相试验电压对极限无功影响较大,但对极限功角影响很小;利用发电机不饱和参数计算出极限无功和功角比较保守,以此为依据进行进相深度的控制可以保障机组的运行安全。

基于IOWA算子的短期光伏发电量组合预测

为了对光伏电站的输出发电量进行预测,提出了一种基于IOWA算子的组合预测模型。该方法通过灰色关联度分析影响光伏发电量的关键影响因子,结合光伏电站历史数据,基于IOWA算子建立了短期光伏发电量组合预测模型。以华中科技大学电力电子研究中心18 kW并网光伏电站资料为基础进行预测试验,以误差平方和最小为准则构建最优化模型,结合各单项预测模型的优点,建立基于IOWA算子的光伏发电量组合预测模型。实验结果表明:所提出的预测模型降低了预测结果误差,提高了预测精度。说明该预测模型可为光伏电站发电量进行预测,为电力系统调度稳定运行提供参考。

淮北电厂200MW发电机组稳态安全运行图

本文用同步电机理论，取淮北电厂２００ＭＷ５机组参数，绘制出淮北电厂５机组稳态安全运行参量图和相应的Ｖ形曲线图；本文还介绍了该图在指导发电机运行及系统调度方面的使用功能，这是发电机稳态安全运行理论首次全面地应用于生产实际．

大型汽轮发电机进相运行在线自动控制装置

介绍大型汽轮发电机进相运行中受到的限制条件，提出进相运行在线自动控制装置。该装置试验及运行实践表明，在发电机进相运行时，它能有效地自动控制发电机进相深度，人为误操作时，装置也能保证发电机不失稳，使厂用电电压和定子电流在要求值内，提高机组运行可靠性。

丹江口水库长期兴利调度的不确定性分析

首次将灵敏度分析理论引入到水库调度的不确定性分析中,从定性和定量两个方面探讨了水文预报误差、水位~库容关系曲线、泄流能力曲线和汛期运行水位变化四个不确定性因素对丹江口水库兴利调度的影响。研究结果表明：径流预报误差是影响丹江口水库年均发电量的主要因素,其方差贡献率达到了62.7%;9月的汛期运行水位变化是影响丹江口水库年均供水量的主要因素,其方差贡献率达到43.6%。采用曲面拟合分别建立径流预报误差和水文库容曲线变差系数与年均发电量误差项的关系（相关系数为0.99）,9月汛期运行水位的变化和径流预报误差与年均供电量误差项的关系（相关系数为0.7）,为水库调度决策者量化不确定性因素的影响提供科学依据。

基于恒无功控制策略的双机进相运行研究

提出一种恒无功控制策略,基于该策略设计了恒无功控制器;分析了机组有功出力对进相的影响和无功分配对静态稳定性的影响。仿真结果表明恒无功控制策略和恒无功控制器是有效和正确的;随着机组有功出力的增大,最大进相深度减小,调压能力减小;有功出力平均分配有利于提高最大进相深度;在总体进相深度确定的条件下,按无功与机组有功出力成反比的分配方案有利于提高电力系统整体静态稳定裕度。

大型发电机进相安全运行有限元方法分析

本文应用有限元法，对大型发电机在进相运行时电机端部的电磁场、涡流损耗、温度场的分布进行了全面研究。建立了有关数学模型，对计算域边界条件作了合理假定，推导论证了专用计算方法，编制了应用计算程序。对３００ＭＷ汽轮发电机进行了实例计算，得出了在考虑各种限制因素条件下的Ｐ－Ｑ运行图，本文计算结果与相关实验结果一致，本研究成果可作为大型发电机安全进相运行的依据。

抽水蓄能机组电动工况下进相运行特性研究与实测分析

抽水蓄能机组可运行在发电及电动工况,其静态稳定极限及功角计算与火电隐极机组不同,本文从静态稳定极限角度出发,对比发电工况下隐极机与凸极机功角的计算结果,分析电动工况下功角特性,最终提出电动工况下进相运行功角计算方法。通过对抽水蓄能机组电动工况下进相运行数据实测及现场校核,验证了计算方法的正确性。本文的研究结论可为调度部门对该类型机组多工况无功平衡和系统电压调整提供参考和数据支持。

龙羊峡水电站发电机组进相运行分析

文章从凸极同步发电机静态稳定入手 ,通过理论分析凸极同步发电机并入无穷大电网的静态稳定过程 ,从而剖析龙羊峡水电站发电机的进相深度。通过理论计算和实际现场试验所得的参数 ,制定出龙羊峡水电站发电机组的进相运行曲线图。为发电机的安全可靠运行提供依据 ,使发电机处于最佳进相深度下运行 。

丰满电厂凸极发电机的稳态安全运行图

用同步电机理论绘制出丰满电厂凸极发电机的稳态安全运行参量图和相应的V形曲线图。文中还介绍了该图的使用方法。并且提出了一个关于凸极发电机V形曲线与隐极发电机U形曲线区别的新观点。

一种同步发电机进相运行时功角的计算方法

功角是判断机组运行稳定的一个重要参量。提出一种在进相运行工况下,实时计算发电机功角的新方法,该方法采用发电机运行中的实时同步电抗,并综合考虑变压器、线路等外部回路参数。通过试验及实际验证该方法具有很好的精度。

发电机进相对小方式电压和无功功率的影响

以湖北电网 1 999年枯水期小方式为实例 ,分析了小方式下系统电压水平与无功功率平衡的关系 ,提出现代电网小方式下 ,网络充电功率已成为负荷无功功率主要提供者的观点 ,在此基础上分析了系统小方式下单台发电机进相与全网大范围机组进相对系统电压水平和无功功率平衡的不同影响 ,认为小方式下解决系统电压偏高主要在于电压的分级分区管理 ,其次是无功功率分层分区平衡。

基于机端功率和系统电压的发电机进相功角安全域计算

针对发电机进相计算中功角安全域难以快速精确计算的问题,提出了一种基于机端功率和系统电压的发电机功角安全域的快速计算方法。对于隐极机,通过消去功率方程中发电机内电势项,得到了隐极发电机达到极限功角时有功和无功功率关系。对于凸极机给出了稳定极限功角的解,并用该公式得到了凸极机的功角安全域。试验结果表明用所研究的计算方法得到的计算结果具有很好的精确度,可以满足进相计算的需要。

关于GSDF与GGDF的合理性与最优性

发电转移分布因子(GSDF)和广义发电分布因子(GGDF)是两种最常用的灵敏度分析及安全评估工具。电力市场中系统运行状态的调整不仅要确保安全,还要有良好的经济性。GSDF与GGDF两者经济性能孰优孰劣是一个一直被人们忽视却有着重要工程意义的问题。以理论分析和仿真计算为基础对GSDF、GGDF的合理性与经济性进行了深入的分析研究,得出GSDF在合理性和经济性两方面都优于GGDF的结论。以电力系统安全经济校核为例,通过IEEE-30节点系统仿真验证了结论的正确性。

厂用电不平衡影响发电机组进相能力案例分析

针对南网某700 MW火电机组厂用电率不平衡而导致的进相运行能力不足问题进行了案例分析和计算。围绕厂用电压水平给出了厂用电调整优化策略,在手算和PSCAD仿真中对优化后的厂用电水平进行了进相仿真模拟,验证了厂用电调整措施的正确性,并针对类似问题提出评价策略和防范措施。

含分布式电源配电网运行风险的影响因素溯源

分布式电源的大量接入改变了传统配电网的供电结构和运行方式,对含分布式电源配电网运行风险的影响因素进行研究,有助于提高电网安全可靠性。建立了间歇性分布式电源出力和负荷需求的概率模型,通过蒙特卡洛方法模拟随机运行场景,利用Cholesky分解排序使风速、光照强度及负荷等随机变量间满足时空相关性,通过场景聚类确定代表场景及其出现概率,进而计算配电网的运行风险。此外,从分布式电源和重要负荷的配置、联络线接入位置、自动控制开关比例等方面对影响配电网运行风险的因素进行溯源分析。