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交-直-交异步系统准同步控制下直流动态功频特性分析

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电力系统自动化 2024年

作者：李崇涛陈亦平杨若朴杨荣照黄济宇肖逸西安交通大学电气工程学院中国南方电网电力调度控制中心南方电网科学研究院有限责任公司

经直流输电互联的异步系统，通过对直流输电实施附加控制可实现异步系统的准同步运行，达到实时共享异步系统调频资源的目的。但在准同步控制的工程实践中，不合理的控制结构或参数配置，将导致系统出现非预期的功率波动。文章首先根据... 详细信息

经直流输电互联的异步系统，通过对直流输电实施附加控制可实现异步系统的准同步运行，达到实时共享异步系统调频资源的目的。但在准同步控制的工程实践中，不合理的控制结构或参数配置，将导致系统出现非预期的功率波动。文章首先根据直流准同步附加控制构建该时间尺度下准同步系统的动态功频响应分析模型；然后，基于该模型分析了直流控制参数对功率振荡的影响；进而，分析准同步控制导致的功率波动与传统功角振荡的异同；最后，以准同步实验过程中出现的功率波动为例进行分析验证，提出抑制直流功率波动的建议并对准同步控制进行了讨论。

关键词：交-直-交异步互联系统准同步运行直流联络线频率附加控制功率振荡

交⁃直⁃交异步系统准同步控制下直流动态功频响应特性分析

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 59-67页

作者：李崇涛陈亦平杨若朴杨荣照黄济宇肖逸西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510663 南方电网科学研究院有限责任公司广东省广州市510663

经直流输电互联的异步系统通过对直流输电实施附加控制,可实现异步系统的准同步运行,达到实时共享异步系统调频资源的目的。但在准同步控制的工程实践中,不合理的控制结构或参数配置将导致系统出现非预期的功率波动。首先,根据直流准同... 详细信息

经直流输电互联的异步系统通过对直流输电实施附加控制,可实现异步系统的准同步运行,达到实时共享异步系统调频资源的目的。但在准同步控制的工程实践中,不合理的控制结构或参数配置将导致系统出现非预期的功率波动。首先,根据直流准同步附加控制,构建准同步系统的动态功频响应分析模型;然后,基于该模型分析了直流控制参数对功率振荡的影响;进而,分析准同步控制导致的功率波动与传统功角振荡的异同;最后,以准同步实验过程中出现的功率波动为例进行分析验证,提出抑制直流功率波动的建议,并对准同步控制进行了讨论。

关键词：异步互联系统准同步运行动态功频响应直流联络线频率控制功率振荡

多分区异步互联电力系统频率稳定分析与控制研究综述

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电网技术 2024年

作者：李智轩陈亦平雪映郑外生黄济宇王科许士锦中国南方电网电力调度控制中心华南理工大学电力学院南方电网科学研究院有限责任公司

随着可再生能源装机的快速增长，以及电网由大同步电网向多分区异步互联电网的架构转变，使得分区电网逐步呈现“低惯量+调频资源匮乏”的特性，频率安全问题日益凸显。利用高压直流输电系统（High Voltage Direct Current， HVDC）的... 详细信息

随着可再生能源装机的快速增长，以及电网由大同步电网向多分区异步互联电网的架构转变，使得分区电网逐步呈现“低惯量+调频资源匮乏”的特性，频率安全问题日益凸显。利用高压直流输电系统（High Voltage Direct Current， HVDC）的快速功率控制能力可实现对异步互联分区电网之间调频资源的共享，抑制大频率扰动后的频率变化率及频率极值点，提升异步互联电网的频率稳定性。本文综述了国内外基于直流系统的调频控制方法，以及直流参与调频后异步互联系统频率稳定分析的研究现状。详细综述了基于电网换相换流器（Line Commutated Converter， LCC）和基于电压源型换流器（Voltage Source Converter， VSC）两种类型HVDC频率控制方法的基本原理以及HVDC参与频率支撑后异步互联系统的频率稳定分析方法。最后，对多分区异步互联系统频率稳定分析和直流调频控制目前存在的问题以及未来发展方向进行了总结和归纳。

关键词：高压直流输电异步互联系统直流频率控制频率稳定分析

包含第三方独立主体的南方区域调频市场实时安全校核方法

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电力系统自动化 2024年第11期48卷 153-161页

作者：刘士齐楼楠张鸿轩王科范展滔杨林中国南方电网电力调度控制中心广东省广州市510663

随着南方区域电力市场建设的不断推进,在区域现货市场调电试运行中出现了因机组调频容量调出导致断面越限的案例。为提升安全校核效率,实现调频安全校核流程与现货电能量市场的有效衔接,提出调频辅助服务市场实时安全校核全流程优化策... 详细信息

随着南方区域电力市场建设的不断推进,在区域现货市场调电试运行中出现了因机组调频容量调出导致断面越限的案例。为提升安全校核效率,实现调频安全校核流程与现货电能量市场的有效衔接,提出调频辅助服务市场实时安全校核全流程优化策略。文中优化设计了适用于区域电网的精细化断面分类策略,用于快速筛选调频单元封闭类断面、联络类断面以提升安全校核效率。针对不同类型断面,设计了考虑第三方独立储能及可调节负荷的典型调频调出场景,并将随机的自动发电控制(AGC)指令转化为确定性的调频容量调出场景。在此基础上,针对区域现货市场建设中各阶段的不同需求,提出两种调频安全校核与现货市场的衔接路径。最后,根据南方区域调频市场实际运行情况,验证了所提方法的准确性和有效性。

关键词：调频断面越限安全校核现货市场第三方独立主体

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基于价值替代的电网侧储能规模与结构规划

太阳能学报 2024年第5期45卷 225-231页

作者：彭煜民王木陈满谭振飞钟海旺南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院广州510635 清华四川能源互联网研究院成都610000

科学的规划方法有助于储能的健康发展,基于储能替代价值与其自身投资成本实现最优平衡的规划思路,提出基于价值替代的电网侧储能最优规模与结构测算方法。依据一个地区电网运行特性,计算不同规模下储能替代输配电投资、替代调峰容量、... 详细信息

科学的规划方法有助于储能的健康发展,基于储能替代价值与其自身投资成本实现最优平衡的规划思路,提出基于价值替代的电网侧储能最优规模与结构测算方法。依据一个地区电网运行特性,计算不同规模下储能替代输配电投资、替代调峰容量、替代调频备用容量的边际替代价值,构建满足替代需求的储能结构优化模型,计算满足不同功率和能量替代需求下电网侧各类型储能的最优投资组合以及边际投资成本。

关键词：储能规划投资替代价值电网侧储能

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新型电力系统下抽水蓄能和新型储能协同运行研究

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南方电网技术 2024年

作者：彭潜钟鑫亮李乐卿孙万洲李毓烜王雪林钟海旺南方电网储能股份有限公司南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院清华四川能源互联网研究院

为推进我国新型电力系统建设发展、增强电力系统调蓄能力，本文从调度运行角度探索抽水蓄能和新型储能协同运行对电力系统不同调节需求场景的支撑情况。首先基于抽水蓄能与新型储能运行特性分析其协同运行方式，然后构建抽水蓄能和新型... 详细信息

为推进我国新型电力系统建设发展、增强电力系统调蓄能力，本文从调度运行角度探索抽水蓄能和新型储能协同运行对电力系统不同调节需求场景的支撑情况。首先基于抽水蓄能与新型储能运行特性分析其协同运行方式，然后构建抽水蓄能和新型储能协同优化调度模型，综合典型用电特性和极端气象特性构造7类储能应用场景，最后就平抑新能源波动、促进新能源消纳、增强供电可靠性和缓解系统调峰压力四个层面展开电力系统在不同储能发展策略下的系统运行效果评价模拟，算例结果表明当系统同时布局抽水蓄能和新型储能时系统具有更优的综合运行效益。研究可为新型电力系统不同调节需求场景合理化调整储能调度运行方式提供参考

关键词：新型电力系统极端气象运行评价储能协同抽水蓄能新型储能

新能源经柔性直流孤岛送出系统小信号同步稳定机理

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南方电网技术 2024年第7期18卷 3-10,26页

作者：吴应双杨子千刘明顺张野王寅唐王倩云贵州电网有限责任公司贵阳550002 南方电网科学研究院广州510663

为满足绿色低碳发展的需要,我国正大力推进大规模新能源基地的开发,大规模新能源经柔性直流孤岛送出系统受到越来越多的关注。该系统中新能源设备通常采用常见的跟网型控制,为支撑系统稳定运行,柔性直流设备需采用构网型控制。然而目前... 详细信息

为满足绿色低碳发展的需要,我国正大力推进大规模新能源基地的开发,大规模新能源经柔性直流孤岛送出系统受到越来越多的关注。该系统中新能源设备通常采用常见的跟网型控制,为支撑系统稳定运行,柔性直流设备需采用构网型控制。然而目前对于这样一个高比例甚至100%电力电子系统的同步稳定机理尚不完善。针对锁相环和虚拟同步环在系统同步过程中的作用,建立了跟网型新能源和构网型柔性直流设备的同步模型。然后分析了系统小信号稳定性,推导出系统保证稳定的运行区域,分别针对新能源和柔性直流设备提出了存在失稳风险的运行状态。最后在PSCAD仿真中验证所提结论。

关键词：新能源发电柔性直流输电跟网型控制构网型控制小信号同步稳定分析

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含储能和分布式光伏的配电网系统计及静态电压稳定性的多目标优化

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广东电力 2024年第4期37卷 24-32页

作者：肖勇肖小兵金鑫何肖蒙冯俊豪何心怡南方电网科学研究院有限责任公司广东广州510663 贵州电网有限责任公司贵州贵阳550000

提出一种含储能电池和分布式光伏电源的配电网系统多目标优化模型,用以应对光伏电源发电的不确定性和间歇性造成的配电网系统静态电压稳定性降低、电压越限、网损增大等问题。考虑24 h的小时级光伏出力及负荷变化,除以节点电压偏差最小... 详细信息

提出一种含储能电池和分布式光伏电源的配电网系统多目标优化模型,用以应对光伏电源发电的不确定性和间歇性造成的配电网系统静态电压稳定性降低、电压越限、网损增大等问题。考虑24 h的小时级光伏出力及负荷变化,除以节点电压偏差最小和网损最小为目标外,优化目标还着重考虑静态电压稳定性指标和电压越限惩罚。基于粒子群算法,以IEEE 33节点配电网系统作为基础算例模型,通过优化储能电池的充放电功率及有载调压变压器、并联电容器组和静止无功补偿器等无功补偿装置,利用储能电池和无功优化装置的协同调控,实现配电网系统的24 h动态优化。优化结果表明所提出的优化方案能明显增强配电网系统的静态电压稳定性,减小电压偏差和网损,防止节点电压越限,为配电网系统的安全经济稳定运行提供保障。

关键词：分布式光伏电源储能电池静态电压稳定性配电网

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600 MW机组燃煤锅炉30%深度调峰下现场试验研究

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广东电力 2024年第3期37卷 109-114页

作者：闫超李德波廖伟辉陈兆立阙正斌陈智豪阚伟民余冯坚陈锦攀广东红海湾发电有限公司广东汕尾516600 南方电网电力科技股份有限公司广东广州510080 南方电网广东肇庆供电局广东肇庆526060 中国南方电网有限责任公司广东广州510663 广东省节能中心广东广州510030 广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510080

随着新能源发电机组装机容量不断增加,需要提高电网的新能源消纳能力,因此对火电机组的调峰要求越来越高。为了研究燃煤机组深度调峰的能力及影响,基于广东省内某600 MW机组燃煤锅炉,开展低负荷稳燃现场试验研究。试验结果表明:该锅炉... 详细信息

随着新能源发电机组装机容量不断增加,需要提高电网的新能源消纳能力,因此对火电机组的调峰要求越来越高。为了研究燃煤机组深度调峰的能力及影响,基于广东省内某600 MW机组燃煤锅炉,开展低负荷稳燃现场试验研究。试验结果表明:该锅炉可以在30%额定负荷(180 MW)条件下稳定运行,且整个过程中现有的各系统经过调控后基本能正常工作;在降负荷过程和低负荷稳定运行过程中,机组环保参数无超标,各污染物排放指标符合环保要求。研究结果可作为机组深度调峰依据,为燃煤锅炉低负荷运行控制提供参考。

关键词：调峰燃煤锅炉低负荷系统运行热效率污染物