含大容量新能源接入的柔性直流背靠背分区互联系统频率支撑策略研究 被引量：13

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作者 王一振 邱逢良 +2 位作者 雷鸣 季一润 王成山 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期959-967,共9页

在“双碳”背景下,柔性直流分区互联系统是解决负荷中心高比例消纳新能源、短路电流超标、潮流控制困难等一系列问题的有效途径。然而,随着柔性直流等电力电子装置的增多,电网逐步呈现低惯量、弱阻尼的特点,对系统频率稳定影响较大。因... 在“双碳”背景下,柔性直流分区互联系统是解决负荷中心高比例消纳新能源、短路电流超标、潮流控制困难等一系列问题的有效途径。然而,随着柔性直流等电力电子装置的增多,电网逐步呈现低惯量、弱阻尼的特点,对系统频率稳定影响较大。因此提出了一种适用于含大容量新能源接入的柔性直流背靠背分区互联系统频率支撑策略。该策略基于电压下垂控制,增强了互联交流系统的惯量和阻尼,实现了负荷扰动下的功率互济和频率支持。同时,以最大程度提高频率最低点为目标优选控制参数,降低了系统低频减载风险。进一步,通过互联系统功率和直流电压的解耦控制,促使新能源场站依据直流电压偏差自适应地参与交流频率支撑。最后,在PSCAD中搭建含大容量新能源接入的柔性直流背靠背分区互联系统验证了所提出策略的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流 分区互联 新能源 频率支撑

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单变压器分区互联装置接地故障特性研究及控制保护策略设计 被引量：10

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作者 周杨 尹昌新 +3 位作者 贺之渊 杨杰 黄仁乐 常乾坤 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第23期6901-6909,共9页

基于模块化多电平换流技术的分区互联装置在城市电磁环网解环方面具有广阔的应用前景,该文重点研究单变压器分区互联装置交流系统单相接地故障和直流系统单极控制接地故障的故障特性。针对交流单相接地故障引起零序电压问题,分析零序电... 基于模块化多电平换流技术的分区互联装置在城市电磁环网解环方面具有广阔的应用前景,该文重点研究单变压器分区互联装置交流系统单相接地故障和直流系统单极控制接地故障的故障特性。针对交流单相接地故障引起零序电压问题,分析零序电压对故障穿越策略的影响,提出零序电压策略,降低故障情况下的直流侧过电压水平。针对直流单极接地故障引起的交流电流直流偏置问题,分析交流电流直流偏置机理,推导故障情况下交流电流的数学表达式,提出基于切除子模块和闭合子模块旁路开关的保护动作策略。在PSCAD/EMTDC中建立单变压器分区互联装置系统模型,通过仿真分析验证保护控制策略的正确性。 展开更多

关键词 单变压器 模块化多电平换流器 分区互联装置 直流单极接地故障 交流单相接地故障 控制保护策略

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应用于城市电网分区互联的柔性直流容量和选点配置方法 被引量：12

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作者 唐晓骏 韩民晓 +5 位作者 谢岩 王璟 霍启迪 田春筝 张鑫 申旭辉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1709-1716,共8页

针对城市化发展和环保约束加强过程中暴露出的现有城市电网分层分区网架供电能力受限、互供能力弱、电压无功储备不足等问题,结合柔性直流输电技术优势提出了柔性直流应用于城市分区互联的功能定位。在此基础上,首先建立了经柔性直流互... 针对城市化发展和环保约束加强过程中暴露出的现有城市电网分层分区网架供电能力受限、互供能力弱、电压无功储备不足等问题,结合柔性直流输电技术优势提出了柔性直流应用于城市分区互联的功能定位。在此基础上,首先建立了经柔性直流互联的分区220 kV电网供电能力评估数学模型,从送受端分区选择、容量优化、落点选择、安全稳定适应性评估等方面确定柔性直流有功功率容量需求和选点,消除单一分区供电瓶颈,实现多分区综合供电能力最大化;其次,依据分区电压稳定薄弱环节和故障后电压恢复水平,以控制母线电压恢复至可接受水平为目标,采用V-Q曲线评估确定柔性直流无功功率容量需求和选点;针对有功、无功功率需求和选点的矛盾,确定柔性直流的最终容量和选点的协调方法。以北京城市电网为例验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 城市电网 柔性直流 分区互联 供电能力

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分区柔性互联城市电网的最大供电能力分析 被引量：16

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作者 肖峻 蒋迅 +3 位作者 郭伟 李蕴 黄仁乐 陈平 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期66-73,共8页

对比现有电网分区运行模式与新型柔性互联运行模式,并阐述柔性直流分区互联装置的基本工作模式;介绍分区互联装置的基本结构,并研究装置在分区间有功支援与动态无功支撑过程中的工作原理;考虑电网N-1静态安全性与暂态电压稳定性,提出分... 对比现有电网分区运行模式与新型柔性互联运行模式,并阐述柔性直流分区互联装置的基本工作模式;介绍分区互联装置的基本结构,并研究装置在分区间有功支援与动态无功支撑过程中的工作原理;考虑电网N-1静态安全性与暂态电压稳定性,提出分区柔性互联城市电网最大供电能力的定义与模型,并给出一种简化的逼近求解算法。某电网示范工程实际算例验证了所提方法的正确性;与传统分区运行相比,柔性互联后最大供电能力得到提升。 展开更多

关键词 分区 柔性互联 城市电网 最大供电能力 分区互联装置

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分区柔性互联城市电网的静态安全性分析 被引量：10

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作者 肖峻 郭伟 +2 位作者 李蕴 黄仁乐 杨楠 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期3140-3146,共7页

为解决我国大型城市电网分区运行中存在的安全隐患,提出在分区间安装基于模块化多电平换流技术的柔性直流分区互联装置以进行柔性互联,并通过静态安全分析研究上述新的运行方式对城市电网安全性的提升作用。首先,针对目前我国大型城市... 为解决我国大型城市电网分区运行中存在的安全隐患,提出在分区间安装基于模块化多电平换流技术的柔性直流分区互联装置以进行柔性互联,并通过静态安全分析研究上述新的运行方式对城市电网安全性的提升作用。首先,针对目前我国大型城市电网中220 kV及以上电网分区运行现状,分析了分区解环运行模式下存在的安全风险,并针对性地提出电网发生N-1故障后,利用分区互联装置进行紧急功率支援的思路。其次,对分区互联装置进行建模,研究电网N-1故障后装置的功率支援策略,并利用灵敏度法确定装置的功率支援量,提出分区柔性互联城市电网的静态安全性分析方法。最后,通过北京电网实际算例验证所提方法,并与现有分区运行方式对比,可知城市电网经柔性互联后,其安全性得到明显提升。 展开更多

关键词 城市电网 分区运行 柔性直流 分区互联装置 柔性互联 静态安全性

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多分区异步互联电网的直流频率限制器协调控制策略研究 被引量：7

6

作者 汪际峰 陈亦平 +5 位作者 徐光虎 黄济宇 杨荣照 付超 肖逸 杨欢欢 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3971-3979,共9页

大型同步电网异步分区运行是构建新型电力系统发展的重要探索方向,直流频率限制器(frequency limit control,FLC)在保障弱系统的频率稳定方面发挥着重要作用。在广东东西组团构网结构下,系统故障可能导致广东东西分片运行,出现多分区异... 大型同步电网异步分区运行是构建新型电力系统发展的重要探索方向,直流频率限制器(frequency limit control,FLC)在保障弱系统的频率稳定方面发挥着重要作用。在广东东西组团构网结构下,系统故障可能导致广东东西分片运行,出现多分区异步互联的网架形态,原有的仅送端弱系统配置单侧FLC的策略难以适应电网发展需要。针对弱送端、弱受端共存的特性,该文提出双侧FLC的数学模型,在不同场景下详细分析其控制特性。在此基础上,建立了一套面向多分区异步互联电网的FLC协调控制策略。通过广东东西异步运行后的典型方式和故障校核,验证了双侧FLC的功率支援效果以及所述协调控制策略的合理性。 展开更多

关键词 新型电力系统 多分区异步互联 双侧频率限制器 协调控制策略

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计及动态电压稳定约束的分区柔性互联电网最大供电能力计算 被引量：8

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作者 伏祥运 朱立位 +1 位作者 赵喆 葛乐 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期553-561,共9页

最大供电能力计算是分区柔性互联电网规划的重要问题,随着可再生能源大量接入电网,动态电压失稳问题愈发突出。计及动态电压稳定约束的最大供电能力计算模型非线性特征明显,给模型求解带来较大挑战。首先,运用改进的小干扰分析法对动态... 最大供电能力计算是分区柔性互联电网规划的重要问题,随着可再生能源大量接入电网,动态电压失稳问题愈发突出。计及动态电压稳定约束的最大供电能力计算模型非线性特征明显,给模型求解带来较大挑战。首先,运用改进的小干扰分析法对动态电压稳定进行分析,建立计及动态电压稳定性指标的最大供电能力的数学模型。其次,给出基于深度确定性策略梯度算法的最大供电能力计算方法框架,设计其动作与状态空间、奖励函数、神经网络与学习流程。最后,以某电网为例进行验证,该方法在有效避免电网动态电压失稳的同时优化分区互联电网的最大供电能力计算。 展开更多

关键词 动态电压 最大供电能力 深度强化学习 分区柔性互联

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考虑限幅约束的多区域互联电网全分布式潮流算法 被引量：3

8

作者 巨云涛 张紫枫 +1 位作者 刘文武 陈希 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第7期58-68,共11页

多区域互联电网中有大量限幅非光滑约束,增加了潮流模型的非凸性。针对传统基于启发式规则处理限幅的分布式潮流算法在计算过程中容易出现收敛性问题,提出了一种能鲁棒性处理非光滑约束的互联电网全分布式潮流计算方法。首先根据分层分... 多区域互联电网中有大量限幅非光滑约束,增加了潮流模型的非凸性。针对传统基于启发式规则处理限幅的分布式潮流算法在计算过程中容易出现收敛性问题,提出了一种能鲁棒性处理非光滑约束的互联电网全分布式潮流计算方法。首先根据分层分区调度模式对电网进行分区,并将模型中非光滑约束进行光滑处理,然后基于具有二阶收敛速度的双层交替方向非精确牛顿法,将潮流问题转化为求解最优步长增量的问题。基于零空间法(Null-Space)对状态变量的系数矩阵进行降维处理,采用共轭梯度(Conjugate Gradient, CG)算法更新每个分区的对偶乘子,乘子更新过程中利用二阶信息提高了算法的收敛性。多区域间进行分布式计算时无需协调层参与,仅需通信少量边界信息,因此通信负担轻。最后,以30节点和182节点系统为测试算例,验证了所提方法在设置恶劣初值和处理非光滑约束时具有较高的精确性和较好的收敛性。 展开更多

关键词 互联电网分区潮流 分布式计算 非光滑限幅约束 隐私保护

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能源转型视角下城市能源系统的形态演化及运行调控 被引量：30

9

作者 贾宏杰 穆云飞 +3 位作者 侯恺 徐宪东 王梓博 余晓丹 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期49-62,共14页

随着能源转型进程的加速,城市能源系统(UES)的源-网-荷-储角色定位将发生重大转变,系统形态将向着信息物理高度融合、多能源分区互联的方向逐步演化。这一方面为UES的运行提供了更为丰富的灵活性资源,但同时也给运行调控引入了大量复杂... 随着能源转型进程的加速,城市能源系统(UES)的源-网-荷-储角色定位将发生重大转变,系统形态将向着信息物理高度融合、多能源分区互联的方向逐步演化。这一方面为UES的运行提供了更为丰富的灵活性资源,但同时也给运行调控引入了大量复杂的不确定性因素,极大制约了UES安全、经济与可持续发展。从UES能源转型过程中的形态演化分析入手,重点阐述了UES未来分区互联化的形态特征,剖析了新形态下UES运行调控面临的挑战,进而从互补潜力分析、运行态势感知、柔性互联控制、可靠性评估与韧性提升4个方面对UES运行调控关键技术展开讨论,并对相关技术问题的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 城市能源系统(UES) 分区互联 运行调控 能源转型

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柔性直流技术在负荷中心分网运行的应用 被引量：22

10

作者 刘嘉超 袁志昌 +1 位作者 李岩 李巍巍 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期683-688,共6页

特高压直流广泛用于远距离、大容量输电,越来越多的直流落点集中于我国的负荷中心,给系统运行带来了短路电流超标、多直流间相互影响及大面积停电风险增加等问题。调整系统运行方式能一定程度上缓解短路电流超标带来的压力,但要全面有... 特高压直流广泛用于远距离、大容量输电,越来越多的直流落点集中于我国的负荷中心,给系统运行带来了短路电流超标、多直流间相互影响及大面积停电风险增加等问题。调整系统运行方式能一定程度上缓解短路电流超标带来的压力,但要全面有效解决我国负荷中心目前面临的问题需要优化网架结构。基于对负荷中心电网现状的分析,提出了一种网架优化方案——对负荷中心大型同步网进行分区,并利用柔性直流进行区间互联;对该柔直分网方案的功能要求、系统级控制原理及控制架构进行了详细分析,并总结了柔性直流技术用于负荷中心分区互联的发展趋势及关键技术难点。 展开更多

关键词 多直流馈入系统 短路电流超标 柔性直流技术 分区异步互联 有功的精确控制 动态无功支撑

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珠三角电网目标网架研究 被引量：7

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作者 杨燕 林勇 +1 位作者 左郑敏 徐蔚 《广东电力》 2017年第12期62-69,共8页

珠三角电网具有负荷密度高、多直流馈入及网架结构复杂特征,存在短路电流超标、交直流交互影响严重、风险控制能力不足等问题。为此,提出以分区互联形态构建珠三角电网目标网架,具体构建了500 kV交流弱联系、1 000 kV特高压交流和异步互... 珠三角电网具有负荷密度高、多直流馈入及网架结构复杂特征,存在短路电流超标、交直流交互影响严重、风险控制能力不足等问题。为此,提出以分区互联形态构建珠三角电网目标网架,具体构建了500 kV交流弱联系、1 000 kV特高压交流和异步互联3类方案,仿真分析了分区规模、联络形式等因素对珠三角电网安全性能的影响。结果表明,异步互联方案在故障隔离、提升系统可控性方面具有优势。 展开更多

关键词 珠三角电网 目标网架 分区互联 柔性直流

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无变压器MMC交流故障穿越策略

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作者 黄晨贵 罗一 +1 位作者 王志文 韦凤梅 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期100-108,共9页

基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了一种基于无变压... 基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75%额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性. 展开更多

关键词 无变压器 供电分区柔性互联装置 零序电流抑制 交流故障穿越

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