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基于统计学特征的新能源纳入西北电网备用研究

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电网技术 2018年第7期42卷 2047-2054页

作者：张振宇孙骁强万筱钟张小奇任景国家电网有限公司西北分部

新能源纳入备用对电网安全运行和新能源充分消纳都具有重要意义,但新能源随机性和难预测等实际问题制约了其作为备用的可靠性。为此本文以西北电网为例,研究提出了基于统计学特征的新能源纳入电网备用方案。首先,分析了新能源纳入备用... 详细信息

新能源纳入备用对电网安全运行和新能源充分消纳都具有重要意义,但新能源随机性和难预测等实际问题制约了其作为备用的可靠性。为此本文以西北电网为例,研究提出了基于统计学特征的新能源纳入电网备用方案。首先,分析了新能源纳入备用对电网平衡和新能源消纳的影响,阐述了由此引发的安全性和经济性矛盾;其次,提炼出电网供电保证率、新能源保证出力和保证预测准确率等指标,给出了计算方法并分析了其统计学特征;最后,基于以上指标,提出了＂主网采用新能源保证出力以保证供电安全、省网采用新能源保证预测准确率以提高经济性＂的新能源纳入电网备用管理方案。实际算例表明：文中方案兼顾供电安全和新能源充分消纳,可以作为大规模新能源接入后电网日前调度方式安排的依据,兼具学术研究和推广应用价值。文中成果已经在国家电网公司西北电力调控分中心得到实际应用,2017年增发新能源电量4700GW·h、降低受阻率3个百分点,有效促进了新能源消纳。

关键词：新能源统计学特征备用调度运行

跨区直流外送模式对新能源消纳的影响分析及应用

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电力系统自动化 2019年第11期43卷 174-180页

作者：张振宇王文倬王智伟马晓伟褚云龙国家电网有限公司西北分部

随着新能源并网容量的不断增加,新能源消纳矛盾日渐突出,跨区直流的应用有利于在更大范围内消纳新能源。目前,直流外送交易模式分为中长期外送交易和富余可再生能源跨区现货交易2种,为了研究这2种不同外送模式对新能源消纳的影响,在新... 详细信息

随着新能源并网容量的不断增加,新能源消纳矛盾日渐突出,跨区直流的应用有利于在更大范围内消纳新能源。目前,直流外送交易模式分为中长期外送交易和富余可再生能源跨区现货交易2种,为了研究这2种不同外送模式对新能源消纳的影响,在新能源消纳时序仿真模型基础上,建立了考虑中长期外送交易和可再生能源跨区现货交易2种交易模式的新能源消纳模型,利用该模型分析了不同交易模式对新能源弃电率、外送中的新能源成分、新能源发电量占总发电量比例、直流利用时长等指标的影响。基于西北某省的实际数据开展仿真计算,验证了所提模型的有效性,并应用模型和研究结论对该省的直流计划进行了优化安排,在保证直流利用时长的前提下有效降低了新能源弃电率。

关键词：新能源消纳风力发电光伏发电弃风弃光高压直流输电

基于衰减振荡信号特征参数和伪阻抗的电路参数计算方法

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物理学报 2014年第9期63卷 389-400页

作者：张文海肖先勇杨景岗李勇袁明友熊茜四川大学电气信息学院成都610065 国家电网乐山电力股份有限公司乐山614000 国家电网宜宾供电公司宜宾644000 国家电网绵阳供电公司绵阳621000 国家电网资阳供电公司资阳641300

本文研究了基于暂态信号中衰减振荡信号的电路参数计算理论和方法.在电力系统线路发生故障时,通过计算暂态信号流通路径电路参数可确定故障位置、推断故障原因,而衰减振荡信号作为暂态信号主要成分,因此分析基于衰减振荡信号的电路参数... 详细信息

本文研究了基于暂态信号中衰减振荡信号的电路参数计算理论和方法.在电力系统线路发生故障时,通过计算暂态信号流通路径电路参数可确定故障位置、推断故障原因,而衰减振荡信号作为暂态信号主要成分,因此分析基于衰减振荡信号的电路参数计算在电力系统故障定位中有重要理论价值和实际工程意义.结合R-L电路和R-C电路,首先推导了时域衰减振荡电压、电流信号特征参数与各元件参数以及电路参数间定量关系;并分析了电路在衰减振荡信号下阻抗特性,结合稳态正弦分量阻抗概念,将电路流经衰减振荡信号时的阻抗特性定义为伪阻抗,并确定了伪阻抗与电路参数和信号特征参数间的关系;同时分析了串并联条件下伪阻抗与元件参数关系.以此为基础分别提出了基于信号特征参数和基于伪阻抗的电路参数计算理论,结合现有衰减振荡信号特征提取方法,提出具体计算方法,为基于衰减振荡信号的电路参数计算理论发展以及实际工程应用奠定了重要基础.通过MATLAB模拟产生故障信号对所提理论和方法进行验证,结果证明了所提理论和方法的正确性和准确性,并以实际电网故障信息为基础,基于PSCAD/EMTDC建立实际配网模型并对实际单相接地故障进行重现,对配网单相接地故障进行定位分析,结果证明了方法的可行性.

关键词：电路参数衰减振荡信号特征参数伪阻抗

大电网仿真工具现状及其在华北电网推广应用的思考

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电力自动化设备 2019年第9期39卷 199-205页

作者：訾鹏李轶群谭贝斯陈曦贾琳王茂海国家电网有限公司华北分部

常规的机电暂态仿真工具在分析交直流故障引起直流送/受端电压失稳、多电压源换流器与交流电网间相互作用产生的宽频振荡等问题方面略显不足,难以准确模拟直流系统的动作行为,影响实际电网运行控制措施的制定。调研用于大型交直流混联... 详细信息

常规的机电暂态仿真工具在分析交直流故障引起直流送/受端电压失稳、多电压源换流器与交流电网间相互作用产生的宽频振荡等问题方面略显不足,难以准确模拟直流系统的动作行为,影响实际电网运行控制措施的制定。调研用于大型交直流混联电网仿真工具的现状,并提出在华北电网推广应用的工作思路。首先,简要介绍了目前成熟、可行的大型交直流电网仿真技术;然后,重点分析了国内大型交直流电网仿真工具在模型开发、参数维护、用户体验不友好等方面的现状,突出描述了机电-电磁混合、数模混合、全电磁仿真工具在核心技术自主研发方面取得的成就以及在调度生产机构推广应用中的不足之处;最后,结合华北电网的生产需求,明确了各种仿真工具目前在华北电网的定位并提出了后续的工作思路。所做工作对其他调度生产机构也具有一定的借鉴作用,可提高对大型交直流混联电网的掌控能力,间接提高各仿真工具的实用化水平。

关键词：大型交直流混联电网机电暂态仿真电磁暂态仿真机电-电磁混合仿真数模混合仿真推广应用

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基于鲁棒扰动观测器的弃风供暖系统

中国电力 2019年第8期52卷 120-125页

作者：刘前卫国家电网有限公司

针对大范围弃风和全球变暖等问题,考虑风力发电的不确定性,提出了一种基于鲁棒扰动观测器的风机供电系统控制策略。首先针对风机供电系统进行建模并利用基于泰勒级数展开的扰动观测器消弭系统中存在的参数不确定和未知风力发电波动。其... 详细信息

针对大范围弃风和全球变暖等问题,考虑风力发电的不确定性,提出了一种基于鲁棒扰动观测器的风机供电系统控制策略。首先针对风机供电系统进行建模并利用基于泰勒级数展开的扰动观测器消弭系统中存在的参数不确定和未知风力发电波动。其次应用了基于PLC和WinCC的分布式电锅炉供暖控制方法。最后通过仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：风力发电扰动观测器参数不确定电锅炉供暖控制鲁棒性

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特高压交直流电网系统保护及其关键技术

电力系统自动化 2018年第22期42卷 2-10页

作者：陈国平李明节许涛国家电网有限公司北京市100031

中国特高压交直流电网发展过渡期,电网特性持续发生重大变化,传统的安全稳定防御技术和措施难以适应,亟须对电网安全防控体系进行提升。在梳理电网大的特性变化基础上,分析了适应特高压交直流电网实践的"系统保护"的必要性及需求。提出... 详细信息

中国特高压交直流电网发展过渡期,电网特性持续发生重大变化,传统的安全稳定防御技术和措施难以适应,亟须对电网安全防控体系进行提升。在梳理电网大的特性变化基础上,分析了适应特高压交直流电网实践的"系统保护"的必要性及需求。提出了系统保护的体系设计,包括设计思路、总体构成、具体措施等。提出了系统保护关键技术,并着重介绍了全景状态感知、实时决策与协同控制、精准负荷控制技术的需求及框架。最后,简述了国家电网在系统保护建设上的实施方案,为特高压交直流大电网安全稳定运行控制提供了解决方案。

关键词：系统保护特高压交直流电网综合防御体系三道防线控制技术

巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示

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中国电机工程学报 2018年第11期38卷 3204-3213页

作者：刘云国家电网巴西控股公司

2016年9月13日15时50分,±600kV Madeira Ⅰ直流沿线山火造成双极先后故障跳闸,在直流线路故障及再启动过程中,大量潮流反复转移至另一小容量交直流并联输电通道,引起系统振荡等异常现象,造成巴西远西北部两州ACRO电网与巴西国家互联电... 详细信息

2016年9月13日15时50分,±600kV Madeira Ⅰ直流沿线山火造成双极先后故障跳闸,在直流线路故障及再启动过程中,大量潮流反复转移至另一小容量交直流并联输电通道,引起系统振荡等异常现象,造成巴西远西北部两州ACRO电网与巴西国家互联电网解列。ACRO孤网频率升高,电压降低,引起大量切机和切负荷。与巴西电网曾发生的多次大停电相似,此次停电再次表明：虽然近年巴西输电网基础设施投资和建设已显著加大力度,但是,影响巴西电网安全稳定运行的网架结构、运行管理和系统控制等深层次问题并未根本扭转,一是,此次故障与大容量水电厂交/直流、大容量、远距离点对点输电方式密切相关,表明巴西电源结构、电网网架、电网结构规划建设方案仍需优化;二是,由于未能正确看待系统仿真过程中已发现的N-2下系统小概率高风险事件,在系统运行方式安排时未充分考虑,导致事故发生,表明巴西电网运行方式安排具有提升空间;三是,故障发生和处理过程中,遇到了保护、控制、监控、站用电、通讯系统等一系列异常和故障,扩大了事故范围,增加了事故分析判断难度、延迟了故障恢复时间,表明电网运行维护水平可继续提升。“9.13”远西北电网解列和停电事故集中体现了巴西在电网规划、建设和运行、管理等方面的特点,表明巴西电网加强管理、保障电网安全任重道远,也对我国高压直流输电技术装备首次输出海外的巴西美丽山示范工程未来安全稳定运行提出了挑战。

关键词：巴西电网高压直流输电停电孤网系统振荡线路故障

我国特高压直流输电通信技术的巴西工程本地化通道设计方案

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电网技术 2018年第3期42卷 973-980页

作者：刘云国家电网巴西控股公司

巴西美丽山水电特高压直流输电项目是中国首项海外特高压技术和装备输出项目,战略意义重大。工程输电通信通道本地化设计、建设和实施一方面可依托中国丰富的电力专用通信网技术和实践,另一方面,通信工程实施面临两国能源电力及其通信... 详细信息

巴西美丽山水电特高压直流输电项目是中国首项海外特高压技术和装备输出项目,战略意义重大。工程输电通信通道本地化设计、建设和实施一方面可依托中国丰富的电力专用通信网技术和实践,另一方面,通信工程实施面临两国能源电力及其通信技术管理体系及理念差异带来的诸多挑战。分析巴西输电行业管理体制、调度运行体系、电力通信系统现状,阐述中国和巴西分别采用专用和开放2种不同电力通信基础设施的建设理念、输电网通信业务网络配置架构不同、技术规程和标准各有特点,指明工程实施面临的机遇和挑战,提出我国特高压直流输电电力通信技术的巴西工程本地化通信通道配置方案,包括,与工程同步建设主通信通道采用低损耗OPGW光缆和超长距光纤技术,依托和改造其他直流输电工程和多回交流线路通信通道组织备用迂回通信通道,通过数据中心接入巴西国家电力运行中心和输电公司集控中心的调度数据系统,设置工程主、备时钟提供授时基准,协调通信业务及链路配置。该输电通信通道配置方案将有力支撑工程本地化多种信息传输要求,推动工程顺利实现巴西落地、入网和运行。

关键词：巴西美丽山输电 ±800 k V特高压工程电力通信工程方案本地化

特高压直流闭锁引发送端电网过频的系统保护方案

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电力系统自动化 2018年第22期42卷 26-31页

作者：邵广惠侯凯元王克非夏德明刘明松刘永奇国家电网有限公司东北分部辽宁省沈阳市110180 国家电网有限公司北京市100031

针对无配套电源的特高压直流高比例外送电网面临的运行风险,设计了抵御直流闭锁故障下电网过频风险的系统保护方案。提出了涵盖送端电网风、水、火等电源的系统保护双层结构;研究了面向多对象的实时信息通信复接技术,以满足主站和多个... 详细信息

针对无配套电源的特高压直流高比例外送电网面临的运行风险,设计了抵御直流闭锁故障下电网过频风险的系统保护方案。提出了涵盖送端电网风、水、火等电源的系统保护双层结构;研究了面向多对象的实时信息通信复接技术,以满足主站和多个执行站实时通信的需求;根据不同类型电源的特点及对电网安全运行的影响,提出了直流调制和风、水、火等电源全局优化控制策略。基于实际电网仿真验证了所提系统保护方案的有效性和实用性。

关键词：系统保护特高压直流频率稳定信息通信