南方电网储能联合火电调频技术应用探讨

文章探讨了南方电网储能联合火电调频技术的应用。首先,介绍了储能联合火电调频的原理,即通过储能系统与火电站相互协作,提升电力系统调频能力。随后,详细分析了储能联合火电调频在电厂储能系统规模、功能、收益估算及实际效果与效益方面的应用。同时,还进行了其他电厂储能运行效益的分析。研究发现,储能联合火电调频技术在提升电力系统调频性能、提高能源利用效率等方面具有显著效益。

南方电网区域降水季节预测系统的构建及评估

基于我国自主研发的气候模式,构建了面向南方电网区域的全球-区域双向耦合模式,开展了1991—2020年集合回报试验,研发了适合南方电网区域降水预测的误差订正方法,并构建了适合于南方电网区域的降水季节预测系统。集合回报结果表明:全球-区域双向耦合技术可显著改善模式对南方电网区域降水空间分布及其主导模态的模拟预报能力,误差订正方案可显著提高对南方电网区域夏季降水异常的预测技巧。30年平均空间相关系数和预报技巧评分分别可达0.27和74.31,南方电网区域平均时间相关系数可达0.28。预测系统对典型旱涝年也展现出良好的预测技巧。总体而言,此系统可向南方电网区域提供可靠的季节性降水预测产品,为南方电网的安全运行和调配管理提供技术支持。

“双碳”目标下南方区域新型电力系统重点问题研究

随着新型电力系统建设工作的扎实推进,对新型电力系统内涵的认识在不断深化,我国新型电力系统的演进路径日益清晰。该文在全国新型电力系统路径研究的基础上,结合南方区域新型电力系统建设现状、经济社会发展需求和资源禀赋,研判南方区域新型电力系统建设关键边界条件,进而推演南方区域电力低碳转型路径。通过使用覆盖全时间尺度的电力电量平衡技术实现了对南方区域中长期电力系统运行模拟分析,从能源电力供应保障、供需平衡、电网安全和新能源消纳4个维度分析了南方区域新型电力系统演进路径需要重点关注的问题,为南方区域构建新型电力系统提供参考意见。

南方电网黑启动方案

介绍了南方电网黑启动方案的基本原则和实施过程,包括直调系统的黑启动方案和全网的重建。南方电网的黑启动采用多区域、多分区同时启动原则,在分区和区域复电后,通过分区间或区域间的互联和送电以及500 kV主网架的重建,逐步扩大电网规模和加强网络结构,直至全面恢复电网正常运行。

柔性直流输电应用于南方电网的研究

柔性直流输电技术具有可控性强、对环境影响小、适合中小容量电力远距离输送等优点。总结和分析目前国内外关于柔性直流输电技术应用与设备的相关信息,结合南方电网规划和能源结构发展趋势,研究柔性直流输电技术在南方电网应用的必要性、可行性及应用前景,并提出南方电网应用柔性直流输电技术的如下可能项目:大规模海上风电场接入系统;实现区域联网以便提高电网供电可靠性;应用于珠三角等大城市负荷密集地区供电;向远方孤立负荷供电。

直流调制对南方电网交直流混联输电系统暂态稳定裕度的影响

交直流混联输电系统中,直流系统的控制及调制措施对系统的暂态稳定具有重要影响。以南方电网2005年丰大运行方式下,贵广直流单极运行、天广直流双极运行为例,当北通道交流输电系统发生扰动时,研究了直流系统在一定的控制方式下,调制增益的变化对系统暂态稳定裕度及直流系统的影响;分别取北通道功率变化率及南通道功率变化率为调制信号对系统暂态稳定裕度及直流系统的影响;考察了直流系统运行在不同控制方式下时,大方式调制和双侧频率调制等措施对混联系统暂态稳定裕度、送端电网机组及直流系统的影响,研究结果对实际电网运行中直流调制措施的制定具有一定的参考价值。

“数字南方电网”构想

给出了"数字南方电网"的概念,指出了它应该经历的数字化和智能化2个阶段,并进一步明确了它应该具备的特征。给出了它基于分层结构的核心内容,即基于同步网和实时数据采集的数据共享平台,以管理、安全、运行等信息的获取、传递和使用的数字化为目标的数字化南方电网,以及以智能系统对人工的替代,使得系统具备自动恢复到安全稳定状态的能力,实现电网的自愈功能为目标的智能化南方电网。通过数字南方电网的建设,可给南方电网的运行调度水平带来巨大的提升,实现其灾变防治能力的根本性提高、经济运行指标的显著改善和电力系统发展科学决策效率的进一步提升。

南方电网连锁故障风险分析及防御措施研究

大停电事故多是由连锁故障引起,而极端天气所致的多重故障、继电保护隐式故障和电网拓扑结构薄弱环节则是诱发电网连锁故障的主要原因。基于对南方电网历史事故的分析和总结,从多角度研究了南方电网中存在的连锁故障风险。通过完善防御连锁故障的预防性控制措施、提高复杂事故下的故障分析能力、制定防御连锁故障的紧急控制措施和建设实用化的事故处理技术支持手段,南方电网成功地处理了多次复杂事故,有效地控制了连锁故障对电网安全带来的威胁。

巴西“11.10”大停电原因分析及对我国南方电网的启示

介绍了巴西电网"11.10"大停电事故的发生、发展过程,指出极端天气引发的多重故障、继电保护存在的缺陷、安稳控制和第3道防线的措施不足、受端系统电压崩溃是导致此次大停电的主要原因。巴西电网在运行特性上与南方电网有诸多类似之处,结合南方电网实际,总结了此次大停电事故的经验教训。

基于WAMS的南方电网低频振荡调度应对策略

南方电网区域间弱阻尼振荡已得到有效控制,但局部的以及机组原因引发的低频振荡问题仍然突出。探讨了调度运行中应对低频振荡的策略,从振荡前的预警预防和振荡发生后的紧急控制两个方面提出针对性应对措施。采用基于类噪声信号的模态参数辨识方法进行振荡前的预警预防,可摆脱对模型和参数的依赖,利用大量冗余数据提高结果可信度以及在线监视区间模式和局部模式的阻尼比,实现对危险模式的预警预防。采用基于振荡能量的振荡源定位方法进行振荡事故紧急处置,可以在振荡发生后快速准确的找到振荡的起因,定位振荡源,指导调度员采取针对性的措施快速平息振荡。利用实际振荡事故说明了所提调度应对策略的流程,并验证了所提方法的有效性。

基于频率安全定量分析的南方电网联合低频减载方案

通过比较简单系统和复杂系统的动态频率特性,指出传统低频减载方法中使用单机带集中负荷模型存在的缺陷。基于频率安全定量分析对南方电网联合低频减载方案进行研究,应用基于数值仿真轨迹的定量分析理论,按照母线频率偏移可接受裕度来优化整定低频减载参数。将该方法得到的新方案与原方案进行比较表明,新方案对保证频率安全性具有良好效果,与现有安全稳定控制措施能够很好地协调,较好地适应已有发电机组的高、低周保护方案。

基于受扰电压轨迹的南方电网区域暂态失稳预警方案

传统的电力系统安全稳定第二道防线基于故障集,无法处理预想外的多重严重故障。随着广域量测技术的广泛应用,基于广域响应的安全稳定控制技术已成为多重严重故障后系统稳定控制的重要手段。基于电压受扰轨迹监测暂态失稳的现有研究成果,提出利用ucosφ更好地跟踪系统振荡中心电压,并结合南方电网的网架结构及稳定特性,提出了一种新型区域暂态失稳预警方案。该方案根据采样电压进行复合积分运算,映射东-西区域发电机的暂态失稳程度,并采取集中式控制方案进行失稳预警。通过对两渡直流投产后南方电网的失稳特性进行研究,验证了文中所提方案能够快速有效地进行针对性的暂态失稳预警,为严重故障后系统紧急控制的实施提供基础。

安全稳定控制系统在新疆南部电网的应用

新疆南部电网安全稳定控制系统由安装在30个厂站的稳定控制装置组成,覆盖巴州、阿克苏、喀什、和田地区。当新疆南部区域电网联络线或主力机组发生故障时,采取解列、切负荷措施,防止大面积停电,保证新疆南部电网的安全稳定运行。文中通过对新疆南部电网安全稳定控制系统的研究,提出了适合于该类型电网的稳定控制系统结构、实现方式、新原理、新判据。该系统多次在电网故障中正确动作,确保了电网的稳定运行。

海南电网与南方电网主网联网的特性研究

从频率稳定、电压稳定、功角稳定和动态稳定性的角度出发,全面研究了海南电网与南方主网联网对海南电网安全稳定的影响。联网后对海南电网的潮流和短路电流影响不大,海南电网的频率稳定性得到显著改善,电压稳定性有所提高,功角稳定性有所降低;联网后增加了海南相对于主网的振荡模式,可是其阻尼满足动态稳定要求;主网发生严重故障,可能导致海南电网频率或功角失稳;海南电网的运行方式改变,将对系统的稳定水平产生一定影响。综合各种稳定情况,联网后海南电网的稳定水平得到了提高,研究成果将为联网后电网的生产运行提供重要的依据和参考。

直流调制抑制南方电网区域功率振荡的研究

通过分析南方电网的区域功率振荡模式以及对采用不同直流调制方式的系统进行时域仿真,设计了可以有效抑制南方电网内区域功率振荡的直流调制控制器,并将其应用于贵广直流工程中,从而提高了南方电网交直流并联系统运行的稳定性。

南方电网继电保护一体化监控系统建设

建设继电保护一体化监控系统可以提高继电保护专业管理水平,满足新形势下电网的精细化管理需求。通过对现状及需求的对比分析,提出了以现有整定计算、保护及故障信息系统、在线校核系统、设备管理系统为基础,通过加强这四大核心模块之间,以及其与雷电定位系统等的信息交互,建设一个管理内涵更为丰富的一体化监控系统。根据系统的建设需求,提出了系统的设计架构,并分析了建模、数据接口、模型拼接、在线校核及辅助决策等关键技术。从综合建模、横向融合、纵向贯通、远方控制等方面介绍了目前南方电网局部试点的应用情况。

海南电网联网后的频率稳定与措施

海南电网与南方电网主网联网后,基本解决了海南电网存在多年的"大机小网"问题,但也可能面临新的频率稳定问题。对联络线送受电情况下发生故障时对海南电网的影响进行了分析,对联网后海南电网的低频减载和高周切机方案、联络线的稳控措施、联络线的功率控制和海南电网机组的带负荷方案等提出了相应措施。建议联网后应控制联络线功率,并在事故情况下采取迅速的调控措施;孤网情况下应按带负荷方案限制大机组出力;建议在联络线上装设两套安稳装置;建议海南联网后适当调整现有低频减载方案,保留目前的高频切机方案。

云广特高压直流对南方电网稳定性影响

为研究云广特高压直流对南方电网稳定性的影响,利用PSD-BPA工具对受端五直流落点间相互影响、云广单、双极闭锁故障、孤岛运行方式、紧急直流功率提升和双侧频差调制等方面进行深入仿真研究,得出结论:(1)云广直流双极闭锁将引起功角和电压失稳,穗东换流站故障将引起多回直流不同程度地发生换相失败,且对北郊站换相电压跌落影响最大;(2)云广直流功率提升能有效提高电网暂态稳定性;(3)云广直流双侧频差调制能有效抑制小扰动下云粤间的功率振荡。

联网后海南电网与主网严重故障下的相互影响及解列措施研究

对南方电网主网和海南电网严重故障情况下的相互影响进行了研究,结论为:主网严重故障可能造成海南电网频率升高、降低,甚至功角失稳;而海南电网的严重故障对主网则影响较小,一般不会导致主网功角失稳。建议在港城侧与福山侧分别配置综合解列装置,实现高、低频解列和失步解列功能。

“十一五”南方电网“西电东送”输电能力研究

南方电网经济发展和能源分布不平衡,具有较强的优势互补条件,应积极推进南方电网“西电东送”,实现电力资源更大范围内优化配置。进一步提高西电东送输电能力是提高电网运行安全性、加大西电东送规模及满足供电需求的需要。要从电源布局、开机方式、电网结构、直流调制、新技术应用等方面,研究提高电网输电能力的措施,充分挖掘电网送电潜力,达到提高电网经济效益的目的。