大型风电腰荷接入的主网安全调度方法

风功率波动性大,日前预测准确性较差,导致大型风电消纳与电网安全鲁棒性的矛盾。提出一种风电“腰荷”出力接入的自动调频调度方法,以减少弃风量且提高风电功率大幅波动下的主网在线安全性。首先,为提高日前风功率神经网络预测的收敛性,提出时序矩阵奇异值分解的多样本数据预处理方法;其次,为得到与日前风功率预测相关的腰荷出力计划曲线,采用多项式回归拟合及基准功率偏差,得到相关性较大的光滑曲线;然后,为减小在线风功率骤减导致的频率偏差,设定调频机组自动调频的“启动”曲线族;最后,为保持自动调频后主网有功潮流分布合理并提高功角安全性,采用等效功角最小的优化模型,得到各调频机组出力增量的最优分配方案。算例验证该调度方法的可行性,对减少大型风电的弃风并提高电网安全运行水平具有理论和实际意义。

电网智能调度技术支持平台中的主配网协同研究

在当前电网负荷过大、区域电网数量增多的背景下,为了广泛并且有效地改善电能质量,为电力公司以及企业的供电提供一定的可靠度,首先对当前电网智能调度技术支持平台的现实需要与指标规范等进行了关注,然后以主配网协同为核心,针对智能调度技术平台进行研究设计,并对其性能进行测试。结果显示,研究设计的电网智能调度技术支持平台各项性能指标良好,可以进行实际应用。该系统平台的应用将会提高配电质量和效率,使得主配网能够很好地相互协调。基于主配网协同研究设计的电网智能调度系统平台有比较好的实际应用效果,可以为今后的电网技术改进以及智能电网系统平台设计提供一定的参考。

动力集中动车组电气系统关键技术分析与验证

文章介绍了国外动力集中动车组的研究进展和典型应用,对各种车型的系统配置进行初步对比分析,结合中国动力集中动车组的研发技术水平和应用现状,提出了研制动力集中动车组技术的总体目标、技术特点、技术难点、技术方案,重点围绕动力集中动车组在牵引系统、DC 600 V列车供电和网络控制系统等设计项点,开展关键技术分析与研制。地面试验和现场运营情况表明,该电气系统性能表现良好,能够满足动力集中动车组电气系统各项指标要求,其成功研制为完善国内“复兴号”动车组谱系和高铁“走出去”提供坚实的装备支撑。

基于深度学习的主配网设备运行状态监测与预测研究

为提升电网的运行安全性和效率,提出了一种基于深度学习的主配网设备运行状态监测和预测方法。该方法能自动从主配网设备运行参数中学习特征,精准判断当前状态,并预测其未来状态。同时,它在状态监测和预测任务上均具有较高的准确率,能为电网运营提供强有力的支持,保障电网稳定运行。

基于虚拟投影中心的抽水蓄能电站施工测量坐标系建立

抽水蓄能电站工程区面积小、高差大,常规的抽水蓄能电站施工控制网,是选取枢纽工程平均高程附近的一个高程面建立的自由网。由于工程高差较大,常规方法只能保证部分枢纽区长度归算变形小于25 mm/km,无法保证所有枢纽区长度变形值满足规范要求。为解决长度归算变形超限问题,减少长度归算变形对工程施工测量精度的影响,通过对常规施工控制网坐标系长度变形的分析,提出了基于虚拟投影中心的抽水蓄能电站施工测量坐标系统建立方法。结果表明:该方法能有效消除或减弱控制网成果对输水发电系统贯通测量误差的影响,使勘测设计阶段成果与施工阶段得到有效衔接,可满足高差约640.00 m以内的抽水蓄能电站中长度归算变形不大于25 mm/km的要求,具有一定的推广价值。

南方部分500kV主网架2008年冰雪灾害中受损分析与思考

2008年初,中国南方大部分地区出现强烈的低温雨雪凝冻天气,给电网的安全稳定运行和电力供应带来极大的影响和威胁。文中介绍了中国南方黔、桂、滇、粤等4省(自治区)电网受灾主要情况及特点,描述了其500kV主网架在此次冰雪灾害中受灾的主要过程,总结了电网主网架受灾的典型特征,然后从远距离大容量输电比例、电源规划与电网规划、500kV主网架输电走廊选取等方面分析了此次冰雪灾害中暴露出来的问题,并提出了500kV主网架在电源建设和电网结构等方面提高应对灾害能力的解决方案与建议。

基于GIS和图论分析的电网协调规划方法

主配电网协调规划的重点是110 kV变电站选址和供电范围的联合优化问题。提出了基于地理信息系统(GIS)和图论分析的主配电网协调规划方法。首先基于GIS和图论分析了变电站的基本属性;其次,提出变电站供电范围相邻关系环的概念;然后,利用变电站相邻关系环分析变电站最佳选址区域,使变电站选址充分考虑配电网发展需要,方便新建站后调整已有站的供电范围,并将变电站确定供电范围和确定具体地址通过迭代优化,实现主配电网的协调规划。

基于概率统计的南方电网主网电压质量分析

针对现有电压分析方法的不足,提出了基于概率统计的主网电压质量分析方法,从电压的数学期望、标准差估计及概率密度曲线来分析其质量。应用所提出的方法,计算大理站、砚山站、盘南电厂等7个典型厂站2009年1月、8月的电压均值、标准差及概率密度曲线,所得的分析结果与现行方法比较说明,电压均值指标较电压最高、最低值更加准确反映整体电压水平,电压标准差指标较电压最高、最低值之差更加准确反映电压波动程度,电压概率密度曲线较电压合格率更好地区分电压质量高低。

主网在线安全态势及运行经验的获取方法

基于单一指标的主网在线安全态势(即安全水平及趋势)表征,便于运行经验的获取和积累,也易于"知识"建模。基于电网的有功路径映射弹性网模型,分析了主网静态功–角安全性特征;从适配性和抗噪性方面,选择并研究了量化指标的可行性,进而提出了基于摄动–安全态势感知的经验获取方法。分析发现,电网静态功–角稳定的充要条件是所有全路径都满足功–角稳定;分级电网(包括主网)的功–角安全性特征是,所有分级路径的长度(即相位角差)均衡且较短。研究表明,等效功角指标?eq(t)可量化主网的安全性特征,且在个别分级路径变长导致整体安全性变差时,具有良好的灵敏性;PMU测量误差不影响?eq(t)曲线的趋势,仅造成上、下微小偏移;?eq(t)表征的整体安全态势,对各种摄动(运行动作和扰动)具有正确、清晰的响应。该研究不仅具有现实意义,也为实现"智能电网"提供了一条有前景的探索途径。

主动配电系统与主网的有功协调

针对现有主动配电系统优化运行研究局限于主动配电网内部而忽略了其与主网间联系的问题,提出了一种主动配电网与主网的有功协调方法。基于奔德斯分解将协调调度问题转化为分层优化问题,在上层实施发电调度优化主网运行,在下层调度分布式能源优化主动配电系统运行。通过上下层协调迭代,考虑主动配电系统运行策略对主网运行的影响,实现主动配电系统和主网间的有功协调。改编的IEEE-RTS算例表明:主动配电系统的运行策略会对主网运行产生显著影响,甚至导致主网运行计划无解,在研究和运行中需要考虑二者的协调;限制馈线功率波动的策略能保证主网运行计划有解,但经济性较差;所提的有功协调方法可行、有效,能显著提升全系统的经济性与安全性,可将算例系统的生产成本由638 326.62美元降至626 011.45美元。

基于故障暂态电流主频分量的矿山电网暂态保护

针对矿山电网提出一种基于故障暂态电流主频分量的保护方案。分析了井下6/10 kV配电线路的故障暂态电流主频频段,并在线路边界处并联通频带为该主频频段的带通滤波装置,利用该装置对通频带内暂态电流分量的衰减作用,强化区内、外故障时故障暂态电流主频频带内能量差异。利用PSCAD/EMTDC软件对所提方案进行仿真验证,并依据结果合理选择保护整定值。仿真结果表明:带通滤波装置使得区内、外故障暂态电流主频频带内能量产生了明显的差异;保护方案不易受故障类型、过渡电阻以及故障初相角的影响。

基于CAN总线的环网柜监控系统

针对10kV配电系统环网柜监控失位情况,设计了一种基于CAN总线的环网柜监控系统。系统由数据集中器、数据采集终端组成。数据采集终端采集各分支线路上的电参数信息,分析处理后,通过CAN总线传送给数据集中器,数据集中器将所有线路上的信息汇总后,通过GPRS网络传送给远方监控中心。系统除了能采集电量信息,还能判断运行状态,实现遥控功能,具有可靠性高、结构简单、实时性好等特点。

光纤环网保护在南方电网中的应用

简要介绍了南方电网的现状和光纤保护环的概念,提出了主保护及直流系统控制等信号传输时延要求及光纤通道传输时延的计算方法,结合南方电网光纤网络的具体情况,分析了光纤环网保护方式对传输主保护等信号的影响和要求,确定了南方电网光纤通信主干网络光纤保护环的方式为二纤双向通道保护环。

新型电缆贯通供电系统载流机制

新型电缆贯通供电系统能够取消电分相环节,延长供电距离,并有效治理电气化铁路中的电能质量问题.但电缆牵引网(cable traction network,CTN)包含不同的电压等级,基波电流要首先经过牵引网的各个环节,最终汇聚到列车负载;而列车发射的谐波电流要经过两级渗透,最终返送到公用电网.为研究电缆贯通供电系统的载流机制,针对CTN的特殊拓扑结构,根据双口网络分析方法,建立了车网耦合系统等值电路;分析了CTN中的电流传输规律;利用仿真模型,研究了CTN中的谐波电流分布与中心变电所(main substation,MSS)的谐波电流含量.研究结果表明:当系统内有8个短回路时,单车工况下,基波电流主要在列车所在的单侧供电区间传输;机车电流与MSS电流之比小于4(牵引变压器变比);MSS谐波电流含量较列车处最多降低了43.5%.

10kV环网柜完全不停电作业方法

配电网不停电作业是保障供电可靠性和提升供电服务水平的重要技术手段,但目前无备用间隔环网柜的检修仍需短时停电。该文提出一种改进的10kV配电环网柜完全不停电作业方法,该方法既能实现无备用间隔环网柜完全不停电检修,又能减少柔性电缆长度。针对使用该方法时可能出现的带电插/拔电缆终端头产生的过电压威胁作业人员安全的问题,完成理论研究与仿真分析,表明该过电压最大值分别为2p.u.和4p.u.。为保证人员的安全,设计的专用带电插/拔配套工具的绝缘强度应不小于4p.u.。

基于自感应主元素分析的电网故障诊断系统

传统的电力网络故障检测系统,只能对时序内平稳的各种故障信号进行分析;电网内部以及外界干扰呈现时变性,微小性,信号发生强度随机变化出现波动,会导致系统对混淆电网故障分离能力和微小故障信号的识别能力不强;提出一种基于自感应主元素分析的电力网络故障检测系统的设计方法,通过底层传感设备感应采集电力网络中的电流、电压的异常信息,在已知次层故障信息属性的条件下,通过自适应调节前馈和反馈加权系数,可以获取高层故障信息属性,从而过滤了干扰因素,及时提取有价值的故障信息属性。系统的实际测试表明,诊断定位能力故障信号的分离能力和细小信号的辨识能力提高17%,实时性也满足要求。

电厂主蒸汽系统实时仿真模型研究

介绍电厂主蒸汽系统与汽轮机功率、转速全工况实时模型。该模型基于能量、质量、动量守恒方程和水蒸汽物性,考虑了蒸汽的可压缩性、机内实际膨胀过程和调节级及末级组变工况特性的影响,兼顾火电厂锅炉热惯性大、主蒸汽参数高及压水堆型机组主蒸汽参数低、容积流量大的特点,利用图形化流体网络进行求解。仿真结果表明该模型应用范围广、稳态精度高、动态趋势合理,模型适用于电厂全工况范围正常运行和异常事故运行,可为新一代机组的研制提供良好的试验环境。

考虑大量分布式电源接入的主配网协同优化控制

大量分布式电源(DG)接入配网增强了主、配网间的联系,其优化控制需进行协同分析。提出了一种主配网一体化无功优化模型与算法,采用主从分裂法将问题分解为主网优化子问题、配网优化子问题、边界状态变量匹配子问题。采用分支定界-半正定规划法求解主网OPF子问题;采用二阶锥规划求解配网OPF子问题;通过分解协调计算确定优化控制策略,保证了主、配网无功优化的经济性和安全性。对IEEE30节点系统(主网)和IEEE33节点系统(配网)进行算例仿真,验证了模型和算法的有效性。

轨道交通供电系统主变电站的资源共享

针对城市轨道交通网络的发展规划,结合城市电网的发展,从提高轨道线路供电可靠性和电力资源利用率的角度出发,提出轨道交通供电系统主变电站资源共享的建设模式。探讨了相关的关键技术问题,分析了与主变电站资源共享相关的经济社会效益和工程实施的可操作性。

规划配电网简化方法及其可靠性评估算法

首先对配电网馈线的负荷和长度进行简化假设,并定义了主干线和分支线;在考虑馈线配变容量约束的基础上,提出了转供率计算方法;把配电网馈线分为主干线、分支线和配变,并由此推导出配电网馈线可靠性指标,利用馈线可靠性指标形成配电系统可靠性指标,另外对网架假设进行误差分析。最后分析了规划配电网可靠性评估需要的数据结构;算例证明了对规划配电网假设和该算法的有效性和可行性。