特高压交直流混联电网稳定控制探讨
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《蒙东特高压交直流混合送出型电网规划网架的稳定性研究》篇一一、引言随着中国电力工业的快速发展,特高压电网建设成为了推动电网现代化、智能化的重要手段。
蒙东地区作为我国重要的能源基地,其特高压交直流混合送出型电网规划网架的稳定性研究,对于保障区域电网安全、稳定运行具有极其重要的意义。
本文将就蒙东特高压交直流混合送出型电网规划网架的稳定性进行深入研究,以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、蒙东特高压电网现状及发展趋势蒙东地区拥有丰富的能源资源,煤炭、风能、太阳能等资源丰富,特高压电网的建设对于实现能源的远距离输送、优化资源配置具有重要意义。
目前,蒙东地区特高压电网已经初步形成,交直流混合送出型电网规划网架的建设正在逐步推进。
未来,随着清洁能源的大规模接入和电网规模的扩大,蒙东特高压电网将呈现更加复杂多变的运行状态。
三、交直流混合送出型电网规划网架稳定性研究1. 稳定性分析方法针对蒙东特高压交直流混合送出型电网,我们需要采用先进的电网稳定性分析方法,如时域仿真、频域分析等,对电网的静态稳定性和动态稳定性进行全面评估。
同时,还需要考虑电网在极端情况下的运行特性,如故障情况下的电压稳定性和功率平衡性等。
2. 稳定性影响因素影响蒙东特高压交直流混合送出型电网稳定性的因素众多,包括电网结构、电源分布、负荷特性、设备性能等。
我们需要对这些因素进行深入分析,找出影响电网稳定性的关键因素,为制定有效的稳定控制策略提供依据。
3. 稳定控制策略针对影响电网稳定性的关键因素,我们需要制定相应的稳定控制策略。
这些策略包括优化电网结构、改善电源分布、调整负荷特性、提升设备性能等。
同时,还需要结合智能电网技术,实现电网的自动化控制和智能化管理,提高电网的稳定性和可靠性。
四、实证研究与案例分析通过对蒙东特高压交直流混合送出型电网的实际运行数据进行收集和分析,我们可以更加准确地评估电网的稳定性。
同时,结合具体的故障案例,我们可以找出电网在运行过程中存在的问题和不足,为制定更加有效的稳定控制策略提供有力支持。
特高压多端混合直流输电系统稳态控制策略摘要:与传统的两端直流输电相比,多端混合直流输电系统可实现多电源供电、多落点受电,且总体损耗和造价相对较低,是一种更为灵活的输电方式。
本文介绍了特高压多端混合直流输电系统基本特点,设计了该系统所能具有的控制模式及运行方式,详细设计了送受端的控制策略,实现了多端的协调。
考虑柔性直流高低阀组串联的特点,设计了阀组的均衡控制。
通过搭建PSCAD/EMTDC仿真模型,对系统的平稳启动、停运和稳态运行等工况进行了仿真,验证了所提策略的有效性。
关键词:特高压多端混合直流输电;高低阀组串联;裕度控制;特高压柔性直流;稳态控制0 引言近年来,高压直流输电技术在我国“西电东送”战略中发挥了越来越重要的作用。
多端直流输电技术可以实现多电源供电及多落点受电,提供了一种更为灵活的输电方式[1]。
作为新一代的直流输电技术,柔性直流输电技术不存在换相失败的问题,能够提供动态无功功率,可以改善电压稳定问题,是提高多直流集中馈入受端电网安全稳定水平的有效手段之一[2 - 3]。
因此,送端采用基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)的常规直流技术,受端采用多个基于电压源型换流器(voltage source converter,VSC)的柔性直流的混合直流输电技术具有不存在换相失败问题、总体损耗和造价相对较低的优点,已受到越来越多的关注[4]。
多端直流输电系统的运行控制相对两端直流输电系统更为复杂,特别是形成多端混合直流输电系统后,无论是国内还是国外,对其控制保护策略的研究还是一片空白,更无实际的工程实例。
本文首先介绍了所研究的特高压多端混合直流输电系统。
然后设计了该系统所能具有的控制模式及运行方式。
在此基础上,详细设计了送受端的控制策略,特别是柔性直流高低阀组的均衡控制和多端协调控制。
最后利用PSCAD/EMTDC搭建了特高压多端混合直流的仿真模型,对所设计的控制策略进行了启动、停运的仿真验证。
特高压交直流混联电网稳定控制探讨摘要:十三五规划后,我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。
依据电力系统安全运行原则,对特高压交直流混联电网安全稳定现状进行了简单分析。
并依据关键安全稳定风险,提出了几点特高压交直流混联电网稳定控制措施。
以期为特高压交直流混联电网稳定性控制方案的制定及电网安全运行提供有效的参考。
关键词:特高压;交直流混联电网;稳定控制1特高压交直流混联电网特性探究(一)受端电网电压调节功能下降特高压电网直流密集投运的特性,在一定程度上为受端常规火电机组提供了支撑。
而直流电网大范围馈入机组,极易致使系统电压调节特性恶化,进而导致混联电网电压稳定性风险突出。
如××电网受电比例在 46%以下,发生 500kV 线路 N-1 故障,导致××地区出现电压崩溃风险。
(二)电网频率性稳定故障频发交流系统转动惯量、机组调频能力是电网频率调节的主要依据。
但是随着特高压交直流电网的建设,系统转动惯量不断增加,其需要承受频率波动效能也需要逐步增加。
而直流转动特性的缺失,极易导致送受端电网转动惯量下降。
如××电网仿真分析数据表明,70GW 负荷水平下,损失4.0GW 发电功率时,若电网内无风电,则电力系统频率将下跌0.70Hz。
(三)交直流、送受端间全局性故障突出从理论层面进行分析,特高压交直流混联电网的建设,促使交直流及送受端间联系不断紧密。
而发生频率较高的单相短路故障,就可能导致多回直流同时换相异常,进而对交流断面造成大规模冲击。
如 ××电网某 500kV 线路 A 相故障跳闸,导致该区域特高压直流连续三次换相失败,最终致使送端特高压交流长线产生高达 1800MW 的有功冲击。
2特高压交直流混联电网稳定控制措施2.1电压稳定电压稳定是指受到小的或大的扰动后,系统电压能够保持或恢复到允许的范围内,不发生电压崩溃的能力。
特高压交直流电网安全运行保障技术探讨摘要】通过研究并分析特高压交直流电网安全稳定运行的保障技术框架,提出了特高压交直流电网保障系统的设计理念和原理,描绘了该系统的总体框架和存在的问题,并对该系统的安全运行和保障技术进行了说明,对保障特高压交直流电网安全稳定运行具有一定的参考意义。
【关键词】特高压交直流电网;安全运行;保障技术1 引言充分利用大电网安全稳定的已有在线防御技术是研究大规模、远距离交直流混合电网安全运行的关键,与大规模交直流、远距离混合电网特性相结合,有利于分析研究关键技术与应用功能及其存在的安全稳定问题。
根据电网实际情况分布研究,从而进一步完善特高压交直流电网安全运行保障技术体系。
2 电网发展存在的问题传统电网在线防御系统无法解决大规模、远距离特高压交直流电网存在的安全稳定问题,需要在框架体系、预警分析、采集信息、决策控制等层面予以提升。
在传统的在线防御框架基础上,智能防御系统应能针对特高压交直流电网存在的问题加以解决。
2.1 短路电流水平日益增大由于不断增加的电源装机容量和不断扩大的电网规模,电网短路电流水平也在持续上升。
当短路电流水平接近甚至超过设备的允许值时,应该分别采取不一样的控制措施。
需要从网络结构的改善、老旧设备的改造入手进行电网规划,制订有关厂站对短路电流的控制措施和实施方案。
2.2 尚未形成以特高压电网为核心的坚强电网由于有限的环境承载能力和能源的缺乏,电力可持续发展的必然选择之一即是依靠特高压电网运行。
在特高压试验工程投入商业运行之后,目前我国已全面开展特高压电网的建设。
当前都将以特高压电网为核心来展开电网的规划、建设工作,并短时间内形成特高压电网为核心的坚强电网。
2.3 变电站站址和线路走廊的落实越来越困难随着国家更加严格的土地和物权保护措施以及逐渐增长的城乡建设规模,高压线路走廊和变电站站址越来越难选择,电网工程的实施周期被不断拉长,且工程造价也在不断提高。
所以,城市总体规划与各区域的控制规划中电网规划必不可少。
特高压交直流混联电网稳定控制摘要:十三五规划后,我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。
基于此,本文先对特高压交直流混联电网特性进行探讨分析,然后根据特性提出相应的控制措施,最后展望未来的发展方向,以供相关的工作人员进行参考。
关键词:特高压;交直流混联电网;稳定性1特高压交直流混联电网运行的主要特性当今,我国的特高压电网正处在一个过度时期。
伴随着特高压交直流工程的加大投入。
特高压交直流混联电网得到了大规模的发展。
随着特高压交直流电的飞速前进,尤其是特高压直流输电发生了质的变化。
电网运行特性发生了很大的转变,直流电的飞速发展,交流电的缓慢前进,使之矛盾重重,电网安全受到了很大的挑战。
1.1特高压交流出现问题对直流造成的危害由于交流系统出现问题,会给特高压直流造成的危害有以下几点:交流系统问题会致使换流站交流母线的电压下降、线电压出现偏移的情况,从而造成直流换相没能成功;交流系统出现故障如果能够及时的去除,等到交流系统电压恢复正常之后,直流输电也会随之正常运转;如果问题没能够在第一时间解决或者在解决之后没能及时恢复到正常状态,那么会持续造成直流电换相的失败,最终导致直流不能运行。
在换相完成后,晶闸管还需要承受一定时间的反向电压以此来恢复关闭的能力。
如果熄弧角太小的话,在晶闸管还没恢复之前就又会在承受一次正向电压以此来完成恢复正常,从而导致换相的失败。
1.2特高压直流出现问题对交流造成的危害当直流系统出现问题的时候,会直接导致直流输电闭锁的情况发生,作为接受一端的系统,电网也会出现频率下降的现象,如果系统保有一定的发电容量,那么系统频率也会恢复正常。
与此同时,直流闭锁之后,受端系统还会保存一定的无功过剩,如果换流站无功补偿设备没能够去除,那么系统电压也会随之恢复正常状态,换流站的无功补偿如果没能去除,那么,系统会在很高的电压下继续运转。
1.3特高压交直流混联电网稳定性分析通过将一个区域内所有的1000kV的交直流线路分别设置故障,进而深入分析其是否能在阻扰中正常运转。
高压直流输电系统的稳定性分析与控制策略研究高压直流输电(HVDC)系统是一种将交流电能转换为直流电能进行长距离传输的技术。
随着能源需求的增加和可再生能源的广泛应用,HVDC系统的重要性越来越受到关注。
然而,HVDC系统的稳定性问题一直是研究者们关注的焦点,因为它直接影响到系统的安全性和可靠性。
为了解决HVDC系统的稳定性问题,本研究致力于分析并提出相关的控制策略。
1. 研究问题及背景:HVDC系统的稳定性问题主要包括电压稳定性和频率稳定性。
电压稳定性是指系统在受到扰动时能够保持稳定的电压水平。
频率稳定性是指系统在受到扰动时能够保持稳定的频率。
由于HVDC系统具有复杂的非线性动态特性和大时滞,传统的控制方法往往无法满足其稳定性要求。
因此,本研究将重点关注HVDC系统的稳定性问题,以提高其可靠性和安全性。
2. 研究方案方法:为了研究HVDC系统的稳定性问题,本研究将采用以下研究方案和方法:(1) 收集并整理HVDC系统的相关信息和数据,对系统进行建模和仿真分析。
该模型将考虑系统的电气和控制部分,以及与之相关的外部环境因素。
(2) 利用数学工具和控制理论,对HVDC系统的稳定性进行分析和评估。
采用 Lyapunov 稳定性理论等方法,建立系统稳定性的数学模型,并对系统进行稳定性分析。
(3) 提出新的控制策略和算法,以解决HVDC系统的稳定性问题。
根据稳定性分析的结果,本研究将提出相应的控制策略,并通过仿真和实验验证的方式进行验证。
(4) 评估和对比不同控制策略的性能,并进行参数优化和调优。
本研究将通过多种指标对不同控制策略进行评估,并对系统进行参数优化以提高稳定性。
3. 数据分析和结果呈现:本研究将通过对HVDC系统的建模和仿真分析,得到系统的稳定性分析结果。
然后,根据稳定性分析的结果,提出相应的控制策略,并对不同控制策略的性能进行评估。
最后,对比不同控制策略的性能,进行参数优化和调优,以最终提高HVDC系统的稳定性。
特高压输电系统的稳定运行与控制策略研究随着电力需求的增加,特高压输电系统作为一种高电压、大容量的输电方式,日益受到关注。
然而,特高压输电系统的稳定运行对于保障电力供应的可靠性和安全性具有重要意义。
因此,研究特高压输电系统的稳定运行与控制策略成为当下电力工程领域的热点问题。
特高压输电系统的稳定运行主要面临两大挑战:一是电力系统的稳定性问题,二是特高压技术本身的特殊性。
首先,电力系统的稳定性是特高压输电系统稳定运行的基础。
特高压输电系统的大容量、长距离输电使得电力系统的动态稳定性变得更加复杂,扰动的容忍度更低。
因此,研究电力系统的动态稳定性,包括振荡抑制、电压和频率控制,是确保特高压输电系统稳定运行的首要问题。
其次,特高压技术本身的特殊性要求对输电系统的运行和控制策略进行进一步的研究。
特高压输电系统往往采用特殊的输电线路和设备,例如超高压输电线路、特高压变电站等,这些设备的运行要求更加严格。
因此,在特高压输电系统中,如何保障设备的安全可靠运行,以及如何优化输电线路和变电设备的运行策略,成为研究的重点。
针对特高压输电系统的稳定运行与控制策略,研究者们提出了一些有效的方法和措施。
首先,基于数字化技术的智能监控系统具备了对特高压输电系统的实时运行状态进行监测和分析的能力,为系统的稳定运行提供了有力的支撑。
其次,通过建立特高压输电系统的数学模型,可以对运行过程中的问题进行模拟和优化,从而确定合理的控制策略。
另外,采用高效的保护装置和控制器可以快速响应故障,提高特高压输电系统的安全稳定性。
在特高压输电系统的控制策略中,风力发电机组的融入也是重要的一环。
风力发电是可再生能源的重要组成部分,在特高压输电系统中的接入对于实现清洁能源的输送至关重要。
因此,研究如何将风力发电机组与特高压输电系统实现有效连接,提高系统的稳定性,是当前亟需解决的问题之一。
特高压输电系统的稳定运行与控制策略研究还面临着一些挑战。
首先,特高压输电系统的建设和运行需要较高的投资成本,因此在控制策略的研究中要兼顾经济性和可行性。
特高压直流对交直流并联电网供电可靠性影响特高压直流系统有着不同的运行状态,由此引发的电网安全问题也是千差万别,如何在这样的情况下研究特高压直流系统对于电网可靠性的影响,是很值得研究的话题。
文章就是从这个角度出发,积极探析此方面的问题。
标签:特高压直流并联电网电网供电供电可靠性特高压直流系统是现阶段电力工程中投运比较普遍的一种系统,其允许的距离比较远,容量大,运作效率高,是不可或缺的重要环节。
但是,由于负荷量的不断增加,其对于电网供电的可靠性造成了一定的影响,因此我们有必要积极探析特高压直流对交直流并联电网供电可靠性的影响问题。
一,特高压直流对于电网安全可靠性造成影响的表现方式一般情况下,特高压直流对于电网安全稳定性造成影响,主要是以以下两个方式来展现的。
其一,交流系统故障,可能使得直流系统难以运行,从而使得电网安全运行受阻;其二,直流系统本身故障,可能使得大容量功率转移到交流通道中去,从而使得电网安全稳定性受到负面影响。
总体来讲,特高压直流对于电网安全稳定的影响,就表现在以下两个方面。
二,探析特高压直流系统对于电网影响因素实际上,电力工程中的特高压直流系统会使用两组12脉动换流器接线方式,结构比较复杂,运行方式多样化,而且每组12脉动换流器能够独自运行,有着比较多的运行方式。
我们知道特高压系统传输功率相对比较大,低功率运行方式往往会出现较大的功率缺额。
在这样的情况下,我们倾向于从输电能力和电网静态电压稳定性的两个角度去进行可靠性分析。
2.1电网输电能力方面从电网输电能力方面构建指标体系,可以明确在安全运行状态下电网能够给予的最大电能输送能力。
在特高压直流系统承担较大容量的時候,降额运行会出现功率的转移,对于交流通道来讲,无疑加大了其压力,超过了其额定限度。
这样的矛盾会在交流电网输电线路停运情况下表现得更为突出,此时停电问题将大范围出现。
对于我们来讲,应该在交流电网有能力补充功率缺口的情况下,使得电网输电能力大于负荷需求量,以保证供电的可靠性。
交流直流混合输电系统的稳定性分析与控制方法研究随着电力需求的不断增长和可再生能源的大规模接入,电力系统面临着越来越大的挑战。
交流直流混合输电系统作为一种新型的输电方式,被广泛应用于电力系统中。
本文将对交流直流混合输电系统的稳定性进行分析,并研究相应的控制方法。
首先,我们来了解交流直流混合输电系统的基本原理和特点。
交流系统和直流系统各有其优势和限制,交流系统传输距离远、输电损耗小,但对大规模可再生能源的集中输入存在一定困难;直流系统传输距离近,输电损耗大,但对可再生能源的接入更加灵活。
因此,交流直流混合输电系统将交流系统和直流系统的优势结合起来,实现了长距离输电和大规模可再生能源的有效接入。
在分析交流直流混合输电系统的稳定性时,要考虑系统运行的各种变化以及随之带来的可能问题。
一般而言,稳定性问题主要涉及电压、频率和功率等方面。
在直流输电中,电压稳定性问题通常较小,但在交流输电中,由于电力负载的变化,电压波动可能比较明显。
此外,由于交流直流混合输电系统具有多个节点,节点之间的相互影响也使得稳定性问题更加复杂。
在控制方法方面,可以采用多种策略来提高交流直流混合输电系统的稳定性。
一种常见的方法是采用PID控制器来调节控制系统的输出,使系统能够及时对电压和频率的波动进行补偿。
另外,还可以借助优化算法,如遗传算法和模拟退火算法,对交流直流混合输电系统的控制参数进行优化调节。
除了控制方法,还可以在系统设计阶段注重提高系统的鲁棒性和响应速度。
鲁棒性是指系统对不确定因素的抗干扰能力,可以通过采用多重回路设计、增加容错机制等方式进行改善。
响应速度是指系统对变化的快速响应能力,可以通过提高系统的采样频率、增加控制环节的并联等方式进行提高。
此外,在交流直流混合输电系统的稳定性问题上,研究人员还提出了一些创新思路。
例如,利用人工智能和大数据分析技术,可以建立精确的系统模型,并利用数据驱动的方法进行系统控制。
此外,还可以研究能量存储技术和电网协调控制策略,提高系统的可靠性和灵活性。
超高压直流输电系统的稳定性分析与控制研究随着现代电力系统对能源需求的不断增长,越来越多的输电线路建设和升级需要更高的电压等级来保证能量的安全传输和稳定应用。
因此,超高压直流输电系统成为了目前电力系统建设的主要方向之一。
但是,超高压直流输电系统的建设和运行也面临着严峻的稳定性问题。
本文将从超高压直流输电系统的稳定性分析与控制研究方面进行探讨。
一、超高压直流输电系统的基本原理超高压直流输电系统将电能从发电站转移到电网,主要由高压直流输电变压器、整流器、滤波器、逆变器和直流线路等组成。
其基本原理是利用直流电流的优势,将交流电转换成直流电,并进行长距离输电,最终再将直流电转换成交流电供给用电设备。
二、超高压直流输电系统的稳定性问题超高压直流输电系统的稳定性问题主要包括系统振荡、电压降、负载偏差和故障等方面。
其中,系统振荡是超高压直流输电系统最为常见的稳定性问题之一。
系统振荡会导致直流电压波动严重,直流电流变化剧烈,从而导致输电线路的损坏和系统不稳定。
另外,电压降可导致输电能量的损失,负载偏差则可能导致输电线路过负载,进而转化成系统振荡。
三、超高压直流输电系统的稳定性分析超高压直流输电系统稳定性分析的过程主要包括系统建模、建立系统控制方程、求解系统响应和性能评估等步骤。
其中,建立超高压直流输电系统的数学模型是稳定性分析的关键。
常见的模型包括直流电流方程、输电线路参数方程、直流电机和半导体器件参数方程等。
四、超高压直流输电系统的稳定性控制对于超高压直流输电系统来说,稳定性控制主要包括电压稳定器的设计和电流控制等方面。
电压稳定器的主要作用是通过交流滤波器和直流照明器进行电流的反馈和调节,来控制直流电压的稳定性。
而电流控制则通过直流电流控制器或高压断路器等装置来实现,目的是防止输电线路过负载或过电流。
总之,超高压直流输电系统的稳定性分析和控制研究对于系统的安全运行和可靠性优化具有重要的意义。
未来,随着超高压直流输电技术的不断发展和完善,相信这些问题将得到更好的解决,为可持续发展和繁荣提供更加优质的电力服务。
高压直流输电系统的稳定运行控制研究概述高压直流输电系统作为一种重要的电力输电方式,在能源转型和远距离电能传输方面具有独特的优势,但其稳定运行控制一直是一个重要的研究课题。
本文将从高压直流输电系统的特点、稳定运行控制的挑战、关键技术等方面进行论述,旨在为相关研究和实践提供参考。
一、高压直流输电系统的特点1. 灵活性和可靠性:高压直流输电系统可以实现在不同电压等级和输电距离下的灵活布局,并且能够减少电网传输损耗,提高电力系统的可靠性。
2. 适应性和可控性:高压直流输电系统对于电力系统的负荷变化和故障情况具有良好的适应性和可控性,能够实现快速调节和电力流量控制。
3. 高效性和经济性:相较于传统的交流输电系统,高压直流输电系统具有更低的电能损耗和占地面积,能够提高能源利用效率和输电经济性。
二、高压直流输电系统稳定运行控制的挑战1. 电压稳定性:高压直流输电系统在面临电力系统负荷突变、故障等情况时,容易出现电压波动和共振问题,对电网的稳定性产生影响。
2. 直流电流控制:高压直流输电系统的电流控制是其稳定运行的关键,如何控制电力流量、降低功率损耗是当前的重要研究方向。
3. 智能保护与监测:为了确保高压直流输电系统的稳定运行,必须建立起智能保护与监测系统,及时检测和处理系统中的故障,保证电力供应的连续性。
三、高压直流输电系统稳定运行控制的关键技术1. 多能互补控制策略:高压直流输电系统可以结合风电、太阳能等多种能源进行输电,多能互补控制策略可以优化电力流量和提高系统稳定性。
2. 无功调节技术:在高压直流输电过程中,如何减小电压波动和提高电网的无功容量,是确保系统稳定运行的重要技术。
3. 智能保护与监测技术:高压直流输电系统需要具备实时监测和远程故障检测的能力,并能及时启动保护装置,避免故障扩散和电力中断。
4. 控制策略模型优化:通过对高压直流输电系统进行建模和优化,制定合理的控制策略,可以最大程度地优化能量传输效率和系统稳定性。
特高压交直流混联电网协调电压控制策略及仿真研究摘要:特高压交直流混合电网的电压运行特性对AVC系统的建设提出了新的需求,本文就其特高压交直流混合电网协调电压控制策略及仿真进行阐述和分析。
关键词:特高压交直流;混合电网协调;电压控制;仿真研究1.电压控制概述出于自然资源分布不均及经济发展程度不等的原因,负荷中心往往远离能源中心,为更大范围进行能源供需平衡,远距离大容量输电技术应运而生。
与超高压输电相比,特高压输电具有经济性好,容量大,输送距离远等优势;选用特高压输电线路作为连接区域电网的通道,还能有效防止的500kV电网规模过大而造成短路电流超标因此,建设特高压线路是解决能源供需发展不平衡的重要举措,甚至是建设全球能源互联网的网络基础。
特高压交流输电作为大容量远距离输电的重要桥梁,其稳定可靠运行至关重要,其中无功电压控制是保障电网安全、可靠、经济运行的重要手段,如果缺乏有效的无功电压控制方法,很可能使主设备受到冲击,甚至引发电压失稳现象,进而导致大面积停电事故。
另外,特高压交流线路具有容量大、距离远、充电功率大等特性,负荷波动带来的电压波动和稳定性问题突出,其无功电压控制需要根据这些特性进行研究。
2.交直流混合电网协调AVC仿真分析本节将基于AVC仿真平台,研究当电网运行方式变更时,采用交直流混合电网协调控制策略前后AVC的控制效果的比较。
2.1 AVC仿真平台简介AVC仿真平台能从某一初始断面数据启动,通过连续计算潮流,并且模拟系统中设备的动作,例如容抗器投切或者发电机组的无功出力调整,来模拟AVC系统连续控制对电网的影响,验证控制策略的有效性。
2.2 仿真系统搭建本文对IEEE39节点标准电力系统进行改造,在此基础之上搭建了AVC仿真系统,系统结构见图1。
仿真系统有着与实际AVC系统相同的三级和二级计算模块,三级控制计算以网损最小为目标计算各中枢节点优化设定值;二级控制计算模块计算出为校正中枢节点电压偏差该区域内控制发电机端电压设定值并下达控制指令,同时通过连续的潮流计算,来模拟实际电网中一级电压控制层面中通过调整机端励磁调节发电机无功出力的过程。
特高压交直流混联电网稳定控制分析陈凯1,段翔颖2,郭小江2(1.国家电网公司交流建设分公司,北京市100052;2.中国电力科学研究院,北京市100192)摘要:结合我国电网发展综述了特高压交直流混联输电系统安全稳定控制存在的问题及解决方法。
首先,根据交直流混联系统网架结构,给出了初步评价该类系统稳定性的一般方法,分析了交直流混联系统存在的稳定性问题及控制需求。
其次,结合我国电网规划中的交直流混联系统,论述了利用直流系统功率紧急控制、功率调制、频率调制(效果与加法合成有类似的地方,但本质区别是加法合成是基波和谐波同时存在,FM合成则完全调制了基波而生成另一种波形)等方法提高交直流系统稳定水平的方法,并给出了研究示例,验证了上述方法的有效性。
最后,针对目前交直流混联系统研究存在的不足,展望了未来研究方向。
关键词:特高压直流,交直流混联系统,直流调制,交直流协调控制中图分类号:TM712文献标志码:A文章编号:1000-7229(2016)01一0064-061301:10.a96a/j.issn.1000—7229.2016。
01.0100引言超/特高压直流输电技术的广泛应用,使交直流电网结构变得复杂多样,其中交直流混联输电方式是我国目前及未来交直流接入关系中最重要的形式之一,交流并联系统是交直流混联系统的一种特殊形式。
2000年“天广”直流输电工程投运,在我国形成了首个交直流并联运行的输电系统⋯。
为解决我国能源外送问题,建设坚强的特高压交直流电网是我国电力工业发展的重点,未来我国电网将逐渐形成“西电东送、南北互济、特高压交直流并举”的网架格局旧。
7o。
随着向家坝一上海、锦屏一苏州、溪洛渡一浙江等特高压直流输电工程的相继投运,与现有的2个川电东送500kV输电通道共同构成了交直流混联外送的格局。
随着后续多个特高压直流外送工程的建设,以及特高压交流同步电网的逐渐成形,将进件下的交直流混联输电系统将最终形成旧1。
高压直流输电系统的稳定性研究一、引言随着电力需求的不断增长和可再生能源的广泛应用,高压直流输电系统作为一种高效、长距离输电方式,受到了广泛关注。
然而,由于其特有的输电特性和复杂的运行环境,高压直流输电系统的稳定性成为了一个亟需研究的问题。
本文旨在论述高压直流输电系统的稳定性研究,并探讨其中的关键因素和解决方法。
二、高压直流输电系统的特点高压直流输电系统与传统的交流输电系统相比,具有以下几个显著特点:1. 抗电磁干扰能力强:高压直流输电系统采用的是直流电流,相较于交流电流,具有更好的抗电磁干扰能力,能够减少输电过程中的能量损耗。
2. 远距离输电能力强:高压直流输电系统能够实现远距离大容量的输电,能有效解决远距离输电中的电压降低和输电损耗的问题。
3. 可调性好:高压直流输电系统可以通过控制输电线路两端的换流器的工作方式和参数,实现对输电系统的电压和功率的调节,提高系统的稳定性和可靠性。
4. 阻尼能力弱:由于高压直流输电系统是通过半导体功率开关进行换流,交直流电流之间的转换导致了系统的阻尼能力相对较弱,容易受到外界干扰和系统内部的电磁振荡影响。
三、高压直流输电系统的稳定性问题高压直流输电系统的稳定性问题主要包括电压稳定性、功率稳定性和角稳定性等方面的问题。
1. 电压稳定性:高压直流输电系统的电压稳定性是系统中最重要的稳定性指标之一。
电压稳定性差,容易发生电弧放电和设备损坏等问题。
2. 功率稳定性:高压直流输电系统的功率稳定性主要指系统能够持续稳定地输出所需的有功功率和无功功率。
3. 角稳定性:高压直流输电系统的换流器端电压和电流之间的相位差,即系统的功率因数,对系统的稳定性影响较大。
四、高压直流输电系统稳定性研究方法针对高压直流输电系统的稳定性问题,研究人员提出了一些研究方法和控制策略。
1. 模拟仿真方法:通过建立高压直流输电系统的数学模型,利用电力系统仿真软件进行计算和仿真,研究系统中各种因素对稳定性的影响,并提出相应的改进措施。
高压直流输电系统的电压稳定性与控制策略研究摘要:本研究关注高压直流输电系统的电压稳定性问题,以及如何从可持续发展的角度进行系统优化。
我们探讨了动态模型与仿真分析在电压稳定性研究中的重要性,以及负荷预测与管理对电压波动的控制策略。
此外,我们强调了电压控制设备的协调性和电力系统自动化的作用。
最终,通过综合考虑经济、环境和社会因素,我们实现了电力系统的可持续发展优化,为未来的电力供应提供可靠、高效和环保的解决方案,推动清洁能源的发展,实现电力系统的可持续性发展目标。
关键词:高压直流输电系统,电压稳定性,控制策略,电力系统,可持续发展引言:随着电力系统的不断发展和扩张,高压直流输电系统在现代电力传输中扮演着关键角色。
然而,电力系统的电压稳定性一直是一个重要的挑战,直接影响着系统的可靠性和效率。
在这一背景下,研究高压直流输电系统的电压稳定性及相应的控制策略变得尤为重要。
本文旨在深入探讨高压直流输电系统的电压稳定性问题,并提出有效的控制策略,以确保系统在不同工况下能够维持稳定的电压水平。
我们将考虑系统的动态特性、负荷波动以及电压控制设备的协调性等因素,以找到最佳的控制方法。
高压直流输电系统的电压稳定性研究将有助于提高电力系统的可持续性,减少电力损耗,促进清洁能源的集成,并满足不断增长的电力需求。
一:高压直流输电系统的电压稳定性问题高压直流输电系统的电压稳定性问题一直是电力系统领域的关键挑战之一。
电压稳定性是指系统在受到外部扰动或负荷变化时,能够维持电压水平在合理范围内,以确保系统的正常运行和可靠性。
在高压直流输电系统中,由于复杂的电气特性和大规模的能量传输,电压稳定性问题显得尤为重要。
电压稳定性问题的一个主要挑战是负荷波动。
电力系统中的负荷是时刻变化的,可能因季节性变化、工业生产周期等原因而波动。
这种负荷波动会导致电压的瞬时变化,如果不能有效控制,可能引发系统不稳定甚至崩溃。
因此,研究如何应对负荷波动对电压稳定性的影响是至关重要的。
特高压交直流混联电网稳定控制探讨
发表时间:2019-05-05T09:39:50.337Z 来源:《基层建设》2019年第5期作者:亢煜王嘉薇
[导读] 摘要:十三五规划后,我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。
国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030000
摘要:十三五规划后,我国政府对特高压交直流混联电网运行稳定性提出了更高的要求。
依据电力系统安全运行原则,对特高压交直流混联电网安全稳定现状进行了简单分析。
并依据关键安全稳定风险,提出了几点特高压交直流混联电网稳定控制措施。
以期为特高压交直流混联电网稳定性控制方案的制定及电网安全运行提供有效的参考。
关键词:特高压;交直流混联电网;稳定控制
1特高压交直流混联电网特性探究
(一)受端电网电压调节功能下降特高压电网直流密集投运的特性,在一定程度上为受端常规火电机组提供了支撑。
而直流电网大范围馈入机组,极易致使系统电压调节特性恶化,进而导致混联电网电压稳定性风险突出。
如××电网受电比例在 46%以下,发生 500kV 线路 N-1 故障,导致××地区出现电压崩溃风险。
(二)电网频率性稳定故障频发交流系统转动惯量、机组调频能力是电网频率调节的主要依据。
但是随着特高压交直流电网的建设,系统转动惯量不断增加,其需要承受频率波动效能也需要逐步增加。
而直流转动特性的缺失,极易导致送受端电网转动惯量下降。
如××电网仿真分析数据表明,70GW 负荷水平下,损失 4.0GW 发电功率时,若电网内无风电,则电力系统频率将下跌 0.70Hz。
(三)交直流、送受端间全局性故障突出从理论层面进行分析,特高压交直流混联电网的建设,促使交直流及送受端间联系不断紧密。
而发生频率较高的单相短路故障,就可能导致多回直流同时换相异常,进而对交流断面造成大规模冲击。
如 ××电网某 500kV 线路 A 相故障跳闸,导致该区域特高压直流连续三次换相失败,最终致使送端特高压交流长线产生高达 1800MW 的有功冲击。
2特高压交直流混联电网稳定控制措施
2.1电压稳定
电压稳定是指受到小的或大的扰动后,系统电压能够保持或恢复到允许的范围内,不发生电压崩溃的能力。
受扰后,系统中发电机和调相机、静止电容器、动态无功补偿器、以及线路充电功率等构成的无功电源,以及线路和变压器等设备无功损耗、感应电动机无功消耗等构成的无功负荷,两者间供需平衡能力决定了电压稳定的维持能力。
交流长距离供电、多直流馈人、高马达比例等受端电网,电压稳定问题较为突出。
2.2完善电网稳定控制目标体系
一方面,在《国家电网安全稳定计算技术规范》的基础上,
依据特高压交直流混联电网威胁电网安全运行故障特点,电网维护人员可进一步完善电网稳定控制目标体系。
同时综合考虑直流系统单、双击闭锁故障等因素,将不同形态故障因素纳入电网稳定控制目标体系中。
如直流连续换相失败、直流功率突降、再启动、受端多回直流同时换相失败等。
另一方面,依据特高压交直流混联电网运行特点,为进一步完善交直流混联电网运行控制目标体系,电网维护人员可综合利用直接法、时域仿真等方法,对特高压交直流混联电网运行稳定性进行全方位分析。
其中直接法主要是依据函数变化,通过故障对比分析,在初始时间刻能量、临界能量的基础上,构建高维度电网运行模型,以便直接判定电网稳定性;而时域仿真法则是针对干扰源头,利用微分方程,对获得电气运行数据进行分析。
常用的时域仿真法主要为电磁暂态仿真、机电暂态仿真等。
依据特高压电网规模,可选择合理的仿真分析模型,进而确定仿真控制基准。
2.3构建合理的电网结构
构建合理的拓扑互联结构,是提升输电能力的重要保障。
为此,依据电网功能的不同定位,选用送端电源分散接人、受端合理分区的差异化设计原则;综合区域电网不同互联模式的技术特点,选择适用的交流互联、直流互联、交直流混联方案;统筹电网整体性能要求,兼顾网源协调发展、多电压等级有序发展、省级电网与区域电网协同发展以及一二次系统同步发展。
2.4优化电力系统运行控制方案
首先,在特高压交直流混联电网运行期间,针对电网功率输送不均匀的情况,可以直流紧急功率控制为核心,针对电网交流分担功率超标问题,构建完善的特高压交直流混联电网功率应急控制方案。
通过对直流系统传输功率的控制,可以适当强化交直流混联电网中直流传输功率及负载能力,从而提高特高压交直流混联电网运行稳定性。
需要注意的是,在直流功率应急控制方案中,为保证电网短路能量的有效释放,特高压交直流混联电网维护人员可将局部潮流故障问题较严重交流电网作为维护重点。
在直流系统控制的前提下,设置回降控制直流功率、紧急控制直流功率提升等附加措施。
其次,依据修订后《国家电网安全稳定计算技术规范》的相关要求,特高压电网运行系统维护人员可以新一代数模混合仿真平台为依据,进一步拓展电磁暂态仿真分析范围。
结合实际稳定性控制装置的设置,对特高压混联电网交直流特性进行全方位分析。
如针对单回特高压直流连续换相失败情况,可以主动闭锁直流、联切送端机组为要点,从根本上切断直流换相联锁反应。
同时优化直流再启动速切交流滤波方案。
结合受端电网交流线路重合闸时间的延长,可有效降低直流扰动现象对混联电网交流系统的不利影响。
最后,针对大规模交直流并网导致的同步频率提升问题,电网维护人员可以新能源主要应用地区为管理要点,开展全方位实时同步谐波监测。
同时依据新能源次同步振荡原理,制定完善的次同步振荡安全控制方案。
结合系统性新能源场站调频调压,可从源头解决电网调节能力不足导致的稳定性故障。
2.5强化特高压交直流主网架结构
依据特高压运行理论,只有交流电网、直流容量一致,才可以保证特高压交直流混联电网具有足够的抗频率冲击能力。
据此,在特高压交直流混联电网建设阶段,国家电网应以交流电网建设为要点,依据现有特高压混联电网直流电规模及容量,构建坚强交直流同步电网。
同时以国家清洁能源发展战略为依据,驱动特高压交直流混联电网全面优化完善,为“强直弱交”问题的彻底解决提供依据。
结束语
综上所述,在特高压交直流混联电网迅速发展进程中,特高压直流输电规模呈阶跃式提升,导致特高压交直流混联电网出现严重的“强直弱交”问题。
这种情况下,依据特高压交直流混联电网运行特性,相关人员可以特高压交直流主网架结构为要点,对特高压交直流主网架结构进行优化完善。
同时在完善的电网运行控制目标体系的指导下,进一步优化电网运行控制方案,为特高压交直流混联电网稳定性控制
效率提升提供依据。
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