提高多级电磁环网稳定性及输电能力的协调运行控制方法

摘要

目前我国以500kV为主体的主干网架已不能满足日益增长的用电需求，严重制约了电力输送规模和能力。为了优化资源配置，只有加快发展特高压线路，才能满足人民群众的用电需求。然而在特高压建设初期，特高压线路通常与已有的500kV和220kV线路形成若干个多级电磁环网运行。高电压等级线路发生故障断开时，潮流会大面积向低电压等级线路转移，引起一系列安全稳定问题。因此本文的主要研究工作将针对多级电磁环网的稳定性及输电能力展开。
　　本文基于特高压网架建设过程中形成若干多级电磁环网的基本情况，推导了电磁环网发生故障时潮流转移比的影响因素并提出典型电磁环网的辨识方法。分析了多级电磁环网稳定性和输电能力的影响因素。利用PSD-BPA仿真软件对华东地区所存在的实际多级电磁环网的稳定性和输电能力问题进行了描述。
　　其次，总结了目前解决多级电磁环网稳定性和输电能力的常见措施，包括优化系统运行方式、投运新设备、潮流控制技术、配置稳控措施和电磁环网解合环等。针对目前已有的UPFC等集中式FACTS装置存在的一些缺陷，提出利用分布式FACTS装置对电磁环网的潮流分布进行潮流控制。提出解环的研究思路并对实际电磁环网的解环进行可行性分析。
　　最后，提出多级电磁环网紧急状态的概念，明确了紧急状态和警戒状态的界限。提出利用改变电网拓扑结构的动态分区技术来消除电磁环网基态或预想故障下的紧急状态，分别针对单一类和多种紧急状态提出控制策略。对比分析了动态分区技术与传统控制措施空间和时间上的关系，提出两者之间的协调策略。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 电磁环网控制措施研究现状

1．2．2 动态分区技术研究现状

1．2．3 现有研究的不足之处

1．3 本文主要研究工作

第二章 多级电磁环网的稳定性和输电能力

2．1 引言

2．2 多级电碰I环网的网架结构

2．2．1 多级电磁环网形成现状

2．2．2 电磁环网的潮流转移比

2．2．3 典型电磁环网的辨识

2．3 电磁环网稳定性的影响因素

2．3．1 热稳定性因素

2．3．2 暂态稳定性因素

2．3．3 电压稳定因素

2．3．4 短路电流因素

2．4 实际电网案例说明

2．4．1 热稳定因素

2．4．2 暂态稳定因素

2．4．3 电压稳定因素

2．4．4 短路电流因素

2．5 本章小结

第三章 提高多级电磁环网稳定性和输电能力的方法

3．1 引言

3．2 提高多级电磁环网稳定性和输电能力的控制措施

3．3 利用潮流控制技术提高多级电磁环网稳定性和输电能力

3．3．1 SVC的无功补偿原理和控制特性

3．3．2 UPFC的工作原理和控制方式

3．3．3 DPFC装置对电磁环网的潮流控制

3．4 解合环对多级电磁环网稳定性和输电能力影响

3．4．1 电磁环网解合环运行利弊分析

3．4．2 多级电磁环网解环原则

3．4．3 电磁环网解环方案适应性分析

3．5 算例分析

3．5．1 潮流控制技术提高多级电磁环网稳定性和输电能力

3．5．2 多级电磁环网解环方案适应性分析

3．6 本章小结

第四章 多级电磁环网环境下的动态分区技术

4．1 引言

4．2 动态分区技术

4．3 电磁环网紧急状态下动态分区方案

4．3．1 单一类紧急状态动态分区方案的自动搜索算法

4．3．2 电磁环网出现多种紧急状态的协调处理

4．4 动态分区方案评价模型

4．4．1 动态分区方案量化评价指标体系

4．4．2 动态分区方案综合评价指标

4．5 算例分析

4．6 本章小结

第五章 多级电磁环网环境下的动态分区技术与其它措施的协调

5．1 引言

5．2 动态分区的启动判据

5．2．1 电力系统运行状态

5．2．2 启动判据

5．3 电网警戒状态下的其它控制措施

5．4 动态分区技术与其它措施的时空协调

5．4．1 动态分区技术与其它措施的空间关系

5．4．2 动态分区技术与其它措施的时间关系

5．4．3 动态分区技术与其它措施的时空协调策略

5．5 算例分析

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文研究工作总结

6．2 对后续工作的展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果和参与的课题