水轮机调速器不同控制模式对电网超低频振荡影响分析

随着水电占比高的西南电网转变为特高压交直流联网结构,电网中出现了一些超低频振荡现象。针对水电机组调速器特性,建立水电机组小扰动模型,采用特征值分析法,讨论了水电机组调速器在一次调频中各个参数对系统稳定性的影响,对功率模式和开度模式进行对比,并分析了开度模式和功率模式与AGC配合的影响。结果表明,开度模式的参数可调范围大于功率模式,但更易受AGC的影响。该结果对深入研究超低频振荡的抑制方法奠定了基础。

基于西南电网异步联网条件下的水电机组超低频振荡抑制技术研究

本文结合西南电网高比例水电占比特性和水电机组频率调节功能现状,探讨了水电机组超低频振荡抑制策略,研究设计了西南电网超低频振荡条件下的水电机组调速系统超低频振荡抑制装置,提出了参数的整定优化方法,并通过半实物化仿真验证了功能有效性,对同类型电网通过水电机组进行超低频振荡抑制具有一定的借鉴作用。

湖北省消纳西南水电的策略研究

本文探讨了湖北省"十三五"、"十四五"期间消纳西南水电的策略。基于湖北电力工业情况及负荷预测结果,分析得出湖北电源建设的空间。结合能源供应形势,论证了湖北"十三五"、"十四五"期间消纳区外电力的必要性。基于西南水电开发时序及送电方向情况,得出可供湖北消纳的西南水电规模。最后从消纳西南水电的高效性、经济性及安全性角度出发,分析得出"十三五"湖北可合理消纳四川季节性水电,降低用电成本;"十四五"宜消纳白鹤滩水电。该研究成果有助于增强湖北电网规划的主动性和适应性。

异步联网后西南电网安全稳定特性分析

针对渝鄂背靠背柔性直流工程投运后,与两华电网异步联网运行条件下的西南电网进行计算分析。研究了异步联网后西南电网小干扰稳定、功角稳定及频率稳定等稳定特性的变化情况。结果表明,渝鄂背靠背后,西南电网小干扰特性变化,尖山近区故障激发弱阻尼振荡成为限制水电通道送出能力的新制约因素。暂态功角稳定性有所提升,不再成为限制川电外送的主要制约因素。频率稳定问题突出,且存在严重的由于水电机组负阻尼效应导致的超低频振荡风险。最后,针对上述风险提出了相应的建议与措施。研究结论对西南电网异步联网后的安全稳定运行提供一定的技术参考。

依托特高压提高湖北电网消纳西南水电能力的探讨

我国西南地区是水电富矿地区。在分析湖北省一次能源状况和中长期用电趋势的基础上,围绕我国西南水电送出规划,对湖北电网消纳西南水电的必要性和可行性进行了分析,提出依托特高压工程提高湖北电网消纳西南水电的方案建议。

高水电占比西南电力调峰辅助服务市场构建

结合西南电网高水电占比特征,基于"增量收益、不扣优先、省内优先"的理念,构建了中国首个非强制分摊市场化、具有西南特色的电力调峰辅助服务市场。首先,论证了西南电力调峰辅助服务市场建设的必要性;其次,以促进水电减弃增发和火电调节灵活性为目标,给出了西南电力调峰辅助服务市场价格、省内与省间市场协调、火电优先计划保障等核心机制解决方案;然后,设计了交易品种、出清流程、市场模式、业务流程等核心要素解决方案;最后,测算表明年度交易规模和经济效益满足市场培育和发展的需要。本市场的建立对促进清洁能源消纳和提升电网调节灵活性具有现实意义。

高比例水电送出系统超低频频率振荡风险及影响因素分析

2016年云南电网与南方电网主网异步互联前期,开展了孤岛试验,实验过程中发生了频率低于0.1Hz的超低频频率振荡事件。2018年,渝鄂背靠背工程即将投运,工程投运后西南电网将与华北-华中主网实现异步互联。西南电网与云南电网都具有水电资源丰富、水电机组占比较高的外送型电网结构。为防御西南电网与华北-华中电网异步互联后可能引发的超低频频率振荡现象,针对故障扰动形式、调速器参数、旋转备用、开机方式和参与调频机组容量研究了超低频频率振荡的影响因素,通过仿真分析了低周减载、高周切机和直流频率控制器(frequency controller,FC)、优化水电机组比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)参数对超低频频率振荡的抑制效果。综合对比后得出退出部分水电机组调速器或优化水电机组PID参数可抑制和解决超低频频率振荡问题。

可调节负荷调控能力评估行业标准研究及应用

"双碳"目标下,可调节负荷作为电网新兴调节资源,制订调控能力评估行业标准具有重要工程价值。据此,提出了可调节负荷调控能力评估行业标准制订整体思路、评估原则、应用场景;构建了以"可观、可测、可调、可控"4个维度为核心的评估指标体系;建立了不同市场场景下可调节负荷调控能力评估标准;设计了可调节负荷调控能力评估整体流程。在西南电网源网荷储示范工程的应用,验证了所提评估方法有效性,对行业标准的制订打下了坚实基础。

水电汇集多直流弱送端电网稳定控制及系统保护方案

渝鄂柔性直流背靠背和藏中—昌都联网工程投运后,具备水电汇集多直流弱送端特征的西南电网规模显著减小且长链式弱互联结构突出,电网安全稳定特性面临深刻变化。在深入分析西南电网运行特性和面临风险的基础上,指出了现有安全稳定控制策略的不足,提出了适应西南电网差异化稳定控制需求的系统保护架构和功能配置方案,并阐述了其关键技术。该系统中全网功角稳定控制、频率控制、电压控制、低频振荡和超低频振荡抑制,以及全景状态感知与监测等功能,可提高西南电网水电送出能力,支撑西南乃至国家电网安全稳定运行。

高水电占比电网频率振荡抑制技术工程实践及展望

西南电网与其他电网异步互联,呈现高水电占比结构特征,电网频率稳定问题突出,频率振荡风险持续存在。为保障大电网安全稳定,构建适用于工程应用的频率振荡抑制整体解决方案的重要性和迫切性日益突出。该文归纳了国内外主要频率振荡事件,阐述该类事件诱发机理,并依托工程实践总结了西南电网频率振荡抑制整体解决方案,探讨了频率振荡抑制技术的若干发展方向,为新型频率稳定控制技术发展提供了参考。

西南电网水电机组一次调频性能与AGC控制策略优化

西南电网异步联网运行以来电网结构和电网特性发生较大变化。从调速系统控制模式及一次调频与AGC配合策略方面对水电机组一次调频性能进行了分析。基于变步长(variable-step)求解器、四阶-五阶Runge-Kutta算法求解微分方程,构建水电机组整个调速系统及监控系统中频率到PID、开度反馈,AGC到开度给定、功率反馈的数学模型;结合刚性水轮机模型,分析小网-开度模式下水电机组一次调频性能特点,提出了一种新的一次调频与AGC配合策略模型。通过建模仿真计算及现场试验,显著提高了水电机组一次调频能力。

西南电网外送电通道规划平台应用研究

西南地区幅员辽阔,地形地貌复杂,数据获取困难,为了更好的辅助开展西南地区外送电通道规划设计工作,本文研究利用二三维地理信息系统技术搭建走廊规划基础数据库,统筹管理影响走廊规划的各类自然、地理和人文要素,充分结合遥感、航测及多尺度、多类型通道走廊等多源异构数据,采用二三维一体化方式为西南电网外送电通道规划设计工作构建统一的工作平台,实现通道方案规划与布置、通道走廊分析与统计、通道方案评审、通道成果制图与输出等一体化应用。

西南电网异步联网试验中向家坝电厂调速器运行情况简析

西南电网异步联网试验期间,向家坝电厂调速器运行稳定,但一次调频动作次数较同步联网时有较大增幅,同时一次调频动作会闭锁电厂AGC及LCU负荷调整指令,影响电厂机组调速器负荷响应时间,对电网稳定运行存在一定影响.通过对试验期间调速器运行情况及调速器功率调节模式的简要分析,针对性提出优化措施,对西南电网异步联网后电厂机组负荷调整有一定参考意义.