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电力系统无功电压调控的失配机理与协调优化

电力系统无功电压调控的失配机理与协调优化

定 价:¥50.00

作 者: 张勇军,温柏坚,林建熙,张豪,张锡填 著
出版社: 中国电力出版社
丛编项:
标 签: 电工基础理论 电工技术 工业技术

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ISBN: 9787519811204 出版时间: 2017-12-01 包装: 平装
开本: 16开 页数: 184 字数:  

内容简介

  随着我国电力系统互联的深入发展和高速膨胀、大容量超高压交直流输电的应用以及分布式电源比重的提高,导致多级电网之间无功耦合的高度复杂性,各区域间的电气联络日益复杂,电磁环网运行越来越普遍,对电网电压水平的控制已不能仅仅局限于本区域本电压等级内的范围,需要从多级电网内外调控手段的相互配合角度来指导大电网的无功电压控制。目前多级大电网无功电压调控问题的解决需要以自动电压控制系统(automatic voltage control,AVC)为依托,统一运行信息的来源与采集,处理厂/站信息的使用,实现对电网中离散与连续设备的控制以及不同层、级电网之间的调控配合。调控配合问题的核心是如何解决存在差异的调控目标之间、调控需求与调控能力之间的配合问题,其主要体现在以下几个方面:1)区域无功资源与负荷需求的配合;2)区域自动调控策略与负荷时间特性的配合;3)区域无功资源与自动调控系统间的配合;4)区域内自动调控系统间的配合;5)上下级电网间的调控配合。从调控特性上看,调控配合可总结为空间、时间与目标3个维度上的配合。省级电网和地区电网作为我国分级调度体制中z重要的两级电网,其上下层级间的调控配合即省地间调控配合问题是多级大电网无功电压调控配合问题的核心。在目前的无功电压管理中,省级电网调度(简称“省调”)定期下发各主要220 kV变电站的主变功率因数与高压侧母线电压运行范围,供地区电网调度(简称“地调”)执行与考核,省地级AVC系统的逐步推广运用为实现实时考核提供了运行基础。AVC的调控模式包括区域优化控制与就地校正控制:区域优化控制主要考核地区主导电压节点,一般基于无功优化进行调控目标的确定,这种控制模式无法体现省地级电网的分级调度体制特点,其实现效果往往与优化结果有差距;就地校正控制通过九区图及其改进区图进行变电站本站的无功电压调控,通常以变电站的低压侧电压和高压侧无功为控制对象,对本站独立调控,无法兼顾对相邻站点与上层电网的调控影响,可能造成相互间调控效果的劣化。在大电网无功耦合逐步加深、调控相互影响逐渐增强的情形下,省地级 AVC 系统的调控方式与策略需要充分考虑省级电网与地区电网调控能力与调控目标的差异性,实现省级电网与地区电网间的调控配合,驱动有调控能力的一方在配合过程中为双方调控目标的实现与调控需求的满足做出更多的贡献。本文首先介绍在互联大电网的背景下,电力系统的无功电压调控出现新的配合问题,分析总结配合问题的性质,在此基础上对电压调控失配问题进行机理分析,并以大方式下的省地电压调控失配为例提出解决的思路与策略。

作者简介

  作者长期从事电力系统运行科研工作,多次参与南方电网公司电力系统运行课题科研工作,并有多个项目获得南方电网公司表彰,具有丰富的电力系统运行课题科研工作经验。

图书目录

前言第1章概述1 11 研究背景1 1.1.1 大电网无功电压调控的问题和困难1 1.1.2 无功电压调控适配的客观需求3 1.1.3 无功电压调控过程中亟待解决的问题4 12 无功电压调控的评价标准4 1.2.1 电压质量标准5 1.2.2 无功配置标准5 13 无功电压调控的管理运行机制7 1.3.1 统一调度分级管理结构7 1.3.2 主要考核对象7 1.3.3 主要的参数整定7 14 国内外无功电压调控的研究与应用现状8 1.4.1 变电站VQC与系统AVC简况8 1.4.2 自动电压控制技术发展10 15 本书的主要研究内容13 第2章无功电压调控失配问题的机理分析15 21 无功电压调控配合概念15 2.1.1 无功电压调控设备15 2.1.2 无功电压调控的理想状态18 2.1.3 无功电压调控适配的性质20 22 省地电网无功电压调控的适配性22 2.2.1 空间维度23 2.2.2 时间维度23 2.2.3 目标维度24 23 无功电压调控适配的分析体系及其关键25 2.3.1 三维分析体系25 2.3.2 调控适配判据26 24 本章小结29 第3章省地电网无功电压调控失配评估方法与指标30 31 500犽犞供电片区站点间电压幅值相关性30 32 无功电压调控失配的状态和判定方法31 3.2.1 高压母线电压偏高的情况33 3.2.2 高压母线电压适中的情况35 3.2.3 高压母线电压偏低的情况36 33 失配程度量化评估指标36 3.3.1 运行失配度36 3.3.2 结构失配度39 34 实例仿真41 35 本章小结43 第4章无功电压调控失配问题的博弈分析与建模44 41 上下级电网电压调控配合问题的等值分析模型44 4.1.1 等值分析模型44 4.1.2 区域分析模型46 42 博弈理论47 4.2.1 电力系统无功电压调控的博弈本质47 4.2.2 多级电压调控的博弈建模48 4.2.3 大电网电压调控的博弈分析思路49 4.2.4 收益函数建模51 43 基于区域等值模型的片区无功电压调控失配分析54 4.3.1 等值模型及策略组合的说明54 4.3.2 非合作博弈55 4.3.3 合作博弈59 44 本章小结60 第5章无功电压调控配合特性分析62 51 典型无功电压调控失配场景仿真分析62 5.1.1 高压母线电压偏高的失配分析62 5.1.2 高压母线电压偏低的失配分析69 52 区域电网调控特性分析案例76 5.2.1 系统轻载情况分析77 5.2.2 系统重载情况分析81 53 区域电网调控措施分析85 5.3.1 系统轻载调控策略分析85 5.3.2 系统重载调控策略分析86 54 应对失配的策略88 5.4.1 空间维88 5.4.2 时间维88 5.4.3 目标维89 55 本章小结89 第6章受端电网动态电压支撑优化建模90 61 受端电网的动态电压支撑问题90 62 动态电压支撑优化的数学模型91 6.2.1 状态转移费用91 6.2.2 年运行费用计算92 6.2.3 ODVS优化模型93 63 优化计算流程93 64 仿真计算分析94 6.4.1 计算条件94 6.4.2 寻优计算95 65 本章小结97 第7章地区电网感性无功补偿优化配置方法研究100 71 地区电网感性无功补偿配置的研究现状100 72 数学模型101 7.2.1 目标函数101 7.2.2 约束条件102 73 发电厂平均功率因数102 74 某地区电网无功电压分析103 7.4.1 项目背景103 7.4.2 小运行方式下的无功电压分析103 7.4.3 感性无功补偿规划计算105 7.4.4 结果对比与分析106 75 本章小结107 第8章电力系统无功电压调控策略109 81 220犽犞主变压器合理挡位整定及其相应建议109 82 500犽犞主变压器有载调压的调控策略112 8.2.1 500kV 主变压器有载调压的工程意义112 8.2.2 数学模型113 8.2.3 一挡调节效应指标114 8.2.4 实际算例115 8.2.5 500kV 主变压器有载调压配置与调挡建议117 8.2.6 结论118 83 关口功率因数限值整定及其相应建议118 8.3.1 负荷相关功率因数整定方法119 8.3.2 电压相关功率因数整定方法124 8.3.3 下游省地关口协调功率因数的确定127 8.3.4 算例仿真分析128 8.3.5 结果对比分析134 84 变电站犃犞犆(犞犙犆)参数整定方法138 8.4.1 AVC改进21区图策略138 8.4.2 变电站AVC (VQC)参数整定143 85 多级电网无功电压调控手段协调配合的原则147 8.5.1 现有AVC策略147 8.5.2 500kV 站AVC系统控制策略148 8.5.3 区域算例152 8.5.4 省地电网协调配合原则与方案156 86 本章小结158 第9章电力系统无功补偿配置原则建议160 91 静态/动态无功补偿组合配置160 92 中压电抗器配置可行性探讨164 93 无功配置原则和建议169 9.3.1 无功补偿配置的基本原则169 9.3.2 500kV 变电站的无功补偿170 9.3.3 220kV 变电站的无功补偿170 9.3.4 35~110kV 变电站的无功补偿171 9.3.5 10kV 及其他电压等级配电网的无功补偿171 9.3.6 电力用户的无功补偿172 94 本章小结172

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