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高渗透率风电与电网解列的交互影响及协调配合研究

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高渗透率风电与电网解列的交互影响及协调配合研究

作者：吕思昕华北电力大学

学位级别：硕士

随着我国经济的飞速发展,与之俱来的是日益严峻的能源危机,风力发电、光伏发电等新能源发电方式成为主流;风力发电凭借其低成本、技术成熟及无污染等优点迅速成为研究焦点。我国幅员辽阔,风能资源主要集中在东南沿海、内蒙古、甘肃以及... 详细信息

随着我国经济的飞速发展,与之俱来的是日益严峻的能源危机,风力发电、光伏发电等新能源发电方式成为主流;风力发电凭借其低成本、技术成熟及无污染等优点迅速成为研究焦点。我国幅员辽阔,风能资源主要集中在东南沿海、内蒙古、甘肃以及东北地区,但经济发达区域集中在华北、华中、华东,用电负荷比重大。因此我国风电资源分布不均衡且远离负荷中心。风力发电等新能源大规模集中并网、远距离输送及风能受天气影响、不可控等自身特性将对电网的稳定运行带来新的挑战。我国电网互联规模持续扩大,若电网出现失步振荡,波及范围也越来越广,如处置不及时,会反之影响风电可靠并网,威胁大电网的稳定运行。主流双馈、直驱风电机组通过电力电子系统并网,当系统发生较大扰动时,出于电力电子元器件设备级的安全角度考虑,风电机组保护动作切除机组,从扰动期间对电网动态支撑角度考虑,电网要求风电机组具备低、高电压的故障穿越能力,但由于各风电制造厂商生产的机组性能不一,故障穿越的表现不同,因此,抗干扰能力弱、易发生脱网是风电的特点之一;通过电力电子并网,风电的低惯量、与系统的弱耦合以及功率的快恢复特性也将影响风电并网的暂稳特性;同时,由于原动力风能的随机波动,风电出力频繁变化,影响到并网的无功电压特性,进而影响暂态失步特性;这些方面使大规模风电并网具有一定的可变性,必然会影响到电网的失步振荡特性,引发实际电网中振荡中心的迁移以及安全解列装置的可靠动作,电网解列后可能造成风电大规模脱网,并网可靠性下降。首先,回顾过去多年风电的发展进程并展望未来发展趋势,综述了风电并网与电网失步解列的研究现状,介绍了目前常用的三种类型风机的模型和原理,较系统地阐述了国内外电网在发生严重故障导致失步振荡后解列装置动作原理。然后,基于扩展等面积法则,利用由中国电力科学研究院开发的PSD-BPA仿真软件,构建了“风火打捆”等效单机无穷大仿真系统,通过观察在风电不同接入比例下、风电场有无无功补偿以及风电场不同运行方式下系统故障时解列装置的动作响应特性,从多个方面仿真分析风电并网对系统失步解列的影响,进一步在宁夏实际电网上进行了仿真验证。最后,基于实际电网研究了不同原理的解列装置及振荡模式发生转移对风电可靠并网的影响,探究使其二者协调配合的措施。

关键词：高渗透率风电电网解列等面积定则风电比例运行方式无功补偿

电网解列下调速系统功率反调抑制策略及建模仿真研究

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电气自动化 2017年第4期39卷 78-80页

作者：焦春雷祁晓笑朱建华国网新疆电力公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830011

新疆作为重要的送端电网,频率稳定问题尤为突出,对推动"疆电外送"能源战略造成重大影响,送端电网特别是弱系统送端电网频率稳定问题值得深入研究。首先从理论上分析了反调现象产生的机理以及反调对解列区域电网的影响,提出了发电机负荷... 详细信息

新疆作为重要的送端电网,频率稳定问题尤为突出,对推动"疆电外送"能源战略造成重大影响,送端电网特别是弱系统送端电网频率稳定问题值得深入研究。首先从理论上分析了反调现象产生的机理以及反调对解列区域电网的影响,提出了发电机负荷突变开始时刻屏蔽干扰抑制功率反调策略,并搭建了仿真模型,最后以新疆区域电网解列为例,仿真验证了施加抑制策略后的效果,所论述的抑制措施在调速系统参数整定中值得借鉴。

关键词：电网解列反调频率稳定负荷突变转速微分

由于干扰而引韦的电网解列,甩负荷及电网自动恢复

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继电器译丛 1989年第3期 1-6页

作者： Naray.,V 赵丽真

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两起局部电网解列事故的分析及建议

广东电力 2007年第5期20卷 58-60,67页

作者：易仕敏陈慧坤林少华广东省电力调度中心广州510600

介绍发生在广东电网的两起局部电网解列事故,并对这两起事故的原因及发展过程进行了详细分析,提出了相关建议和预防措施,相信对其它具有相同情况的电网和厂(变电站)具有积极的参考意义。

关键词：电网解列孤网运行高频切机事故

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地区电网解列后过电压控制策略研究

陕西电力 2011年第8期39卷 9-12页

作者：胡立锦张新燕王维庆常喜强新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830047 新疆电力公司乌鲁木齐830002

地区电网与主网解列运行容易出现过电压,对此提出4种过电压抑制策略,包括集中控制、分散控制、频率优先控制和常备无功动态控制。以某10 kV电网为例,在PSASP下建立仿真模型对上述4种控制策略进行对比仿真分析。结果表明:针对不同的电网... 详细信息

地区电网与主网解列运行容易出现过电压,对此提出4种过电压抑制策略,包括集中控制、分散控制、频率优先控制和常备无功动态控制。以某10 kV电网为例,在PSASP下建立仿真模型对上述4种控制策略进行对比仿真分析。结果表明:针对不同的电网类型,考虑无功电容的分布以及负荷类型对电网的影响,选择不同的控制策略切除电容,可以有效地抑制过电压且能更好地配合低频减载恢复电网稳定,对实际电网运行有一定的参考价值。

关键词：电网解列过电压低频减载常备无功动态控制 PSASP

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区域互联电网故障解列方法综述

中国电机工程学报 2015年第11期35卷 2756-2769页

作者：胥威汀戴松灵张全明杜新伟任志超国网四川省电力公司经济技术研究院四川省成都市610000

解列控制是电力系统安全稳定控制的最后一道防线,其作用在于阻断严重扰动在电网中的恶性蔓延,如异步机群振荡失稳,并为解开后的孤网创造一个自平衡的运行环境。成功的解列能够挽救大量的电力负荷,避免发生如2003年美加大停电、2009年巴... 详细信息

解列控制是电力系统安全稳定控制的最后一道防线,其作用在于阻断严重扰动在电网中的恶性蔓延,如异步机群振荡失稳,并为解开后的孤网创造一个自平衡的运行环境。成功的解列能够挽救大量的电力负荷,避免发生如2003年美加大停电、2009年巴西大停电和2012年印度大停电等类似的大范围事故,减轻国民经济损失,维持社会稳定安全;而不成功的解列则会导致系统遭受更大的冲击。该文从工程应用和理论研究两个层面对电网解列现状进行了综述,总结出当前解列控制及其理论研究中尚存的问题,包括解列面界定方法、解列时机判断等问题,并针对这些问题提出相应建议。

关键词：电网解列解列面解列时机发电机同调功率平衡 NP完全问题

基于ETAP的石化企业电网解列运行分析及改进

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成都工业学院学报 2014年第4期17卷 37-39页

作者：钱炳芸李华斌朱革兰淮北职业技术学院机电工程系安徽淮北235000 中国石化集团广州石油化工总厂广州510600 华南理工大学电力学院广州510640

为确保企业电网与主网可靠解列,并过渡到稳定的运行状态,采用ETAP电力分析仿真软件,结合典型石化企业电力系统生产运行的特点及电气设备的性能参数,建立企业电网仿真模型。通过对企业电网解列方式下的频率和电压稳定情况仿真分析,提出... 详细信息

为确保企业电网与主网可靠解列,并过渡到稳定的运行状态,采用ETAP电力分析仿真软件,结合典型石化企业电力系统生产运行的特点及电气设备的性能参数,建立企业电网仿真模型。通过对企业电网解列方式下的频率和电压稳定情况仿真分析,提出了相应的孤网运行方式下发电机组控制策略的改进方案,为同类企业制定内部电网的运行方式、事故预案及技术改造提供参考。

关键词： TAP 电网解列运行方式控制策略

福建—华东电网失步振荡特性及宾金直流投产后解列装置适应性分析

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华东电力 2014年第12期42卷 2779-2783页

作者：苏运黄磊陈浩国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 国家电网公司华东分部上海200120

结合华东电网实际运行情况,确定了引发福建电网—华东主网失步振荡的严重故障,并对失步振荡特性进行了仿真分析,确定了失步中心,介绍了失步振荡解列装置判据原理。针对宾金直流投产过程,对华东电网失步振荡特性进行仿真,为宾金直流工程... 详细信息

结合华东电网实际运行情况,确定了引发福建电网—华东主网失步振荡的严重故障,并对失步振荡特性进行了仿真分析,确定了失步中心,介绍了失步振荡解列装置判据原理。针对宾金直流投产过程,对华东电网失步振荡特性进行仿真,为宾金直流工程投产过程中华东电网失步解列控制策略提供依据。

关键词：华东电网互联系统失步振荡失步中心电网解列

考虑一次调频约束和电解铝负荷特性的区域电网最优解列断面研究

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青海电力 2024年第S1期43卷 22-28,40页

作者：张天成广西百色能源投资发展集团有限公司广西百色533000

断面解列是电网发生严重故障时防止连锁故障和事故扩大的重要措施,合理确定解列点是断面解列控制的核心。为此,提出计及常规机组一次调频性能和电解铝负荷调节特性的区域电网最优解列断面搜索方法。首先,建立火电机组一次调频响应模型... 详细信息

断面解列是电网发生严重故障时防止连锁故障和事故扩大的重要措施,合理确定解列点是断面解列控制的核心。为此,提出计及常规机组一次调频性能和电解铝负荷调节特性的区域电网最优解列断面搜索方法。首先,建立火电机组一次调频响应模型和电解铝负荷调节模型,推导出系统频率变化率和频率最低点约束,并加入解列后孤岛连通性约束,以区域电网解列后调节成本最小为目标,构建区域电网最优断面解列搜索模型。最后以某一电解铝负荷占比高的实际电网为算例验证所提出的模型的有效性。

关键词：电网解列断面搜索一次调频特性电解铝负荷频率稳定