四、區(qū)域電網(wǎng)及跨區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)
目前已完成了區(qū)域電網(wǎng)及跨區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)的可行性研究。根據(jù)對(duì)現(xiàn)有國(guó)網(wǎng)公司系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀,分析了建設(shè)區(qū)域電網(wǎng)及跨區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)的必要性,針對(duì)我國(guó)目前監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)狀和需求,研究了區(qū)域電網(wǎng)和跨區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)的可行性,提出了區(qū)域電網(wǎng)和跨區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及配置方案,為我國(guó)區(qū)域電網(wǎng)和跨區(qū)域電網(wǎng)安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。
五、電力系統(tǒng)二、三道防線的建設(shè)
切機(jī)、切負(fù)荷等措施,解列等措施作為電力系統(tǒng)第二、三道防線,在我國(guó)電網(wǎng)已有較多應(yīng)用,我國(guó)自主開發(fā)的PAC-1000快速解列裝置已應(yīng)用到區(qū)域間聯(lián)絡(luò)線上,這些控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于提高大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性起到了重要作用。
大電網(wǎng)運(yùn)行和管理技術(shù)
一、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)支撐平臺(tái)
具有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制功能的新一代調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)接入的信息量大,系統(tǒng)開放性、可擴(kuò)展性、實(shí)時(shí)性和可靠性要求高,為滿足要求必須使用軟件支撐平臺(tái)。目前一批自主開發(fā)、擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)(如CC-2000及OPEN-2000等)在國(guó)網(wǎng)公司國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度中心和部分網(wǎng)、省電力調(diào)度中心得到廣泛應(yīng)用,為新一代電力系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)支撐平臺(tái)的研究、開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
國(guó)家電網(wǎng)公司承擔(dān)的國(guó)家863項(xiàng)目---“國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度中心安全防護(hù)體系研究及示范”,于2004年6月24日通過(guò)科技部檢查,科技部領(lǐng)導(dǎo)給予此項(xiàng)目以高度評(píng)價(jià),認(rèn)為它解決了電力應(yīng)用系統(tǒng)的世界級(jí)難題。
二、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定管理
國(guó)網(wǎng)公司發(fā)布了電網(wǎng)穩(wěn)定管理和穩(wěn)定計(jì)算兩個(gè)規(guī)定,為全國(guó)各規(guī)劃、設(shè)計(jì)、科研、調(diào)度部門間盡快統(tǒng)一電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和策略,為規(guī)劃和運(yùn)行決策提供了科學(xué)、準(zhǔn)確、指導(dǎo)性強(qiáng)的依據(jù),由此建立起了國(guó)網(wǎng)公司穩(wěn)定管理的新機(jī)制。
前瞻研究
國(guó)家電網(wǎng)公司在廣泛征求專家意見的基礎(chǔ)上,組織編寫了《大電網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)研究框架》,《提高電網(wǎng)輸送能力關(guān)鍵技術(shù)研究框架》、《柔性輸電技術(shù)研究框架》等,對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定研究領(lǐng)域需要進(jìn)行攻關(guān)的科研項(xiàng)目進(jìn)行了統(tǒng)一的,系統(tǒng)化的部署。主要包括:
一、大電網(wǎng)基礎(chǔ)理論研究
將在同步電網(wǎng)規(guī)模及其影響因素、大規(guī)模特高壓交直流混合同步電網(wǎng)系統(tǒng)特性和大規(guī)模同步電網(wǎng)事故相互影響及安全防御體系、特高壓交直流并列運(yùn)行同步電網(wǎng)交直流相互影響及控制技術(shù)等幾個(gè)方面開展研究。
二、受端電網(wǎng)特性及控制技術(shù)研究
擬將研究開發(fā)交直流大受端系統(tǒng)綜合電壓安全穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng);還將開展受端系統(tǒng)廣義負(fù)荷特性分析及動(dòng)態(tài)等值、受端系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定機(jī)理及動(dòng)態(tài)安全評(píng)估理論研究。
三、電力系統(tǒng)分析和仿真技術(shù)手段
1.仿真手段建設(shè)和交/直流混合輸電系統(tǒng)試驗(yàn)研究
將完成大規(guī)模交/直流輸電系統(tǒng)電磁暫態(tài)和機(jī)電暫態(tài)混合仿真系統(tǒng)的開發(fā)和完善研究;提高電力系統(tǒng)仿真計(jì)算程序的自動(dòng)化和智能化水平的研究;建立基于并行計(jì)算的全數(shù)字實(shí)時(shí)仿真和數(shù)?;旌戏抡嫦嘟Y(jié)合的大規(guī)模仿真系統(tǒng)。
還將開展交直流混合電網(wǎng)安全穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制技術(shù)的研究,具體包括:交、直流混合輸電系統(tǒng)的相互影響及協(xié)調(diào)控制技術(shù)、多回路直流協(xié)調(diào)控制技術(shù)、直流對(duì)交流系統(tǒng)緊急功率支援時(shí)調(diào)制信號(hào)和控制策略等。
2.電力系統(tǒng)模型及參數(shù)辨識(shí)技術(shù)的研究
開展提高電力系統(tǒng)計(jì)算模型及其參數(shù)的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性的電網(wǎng)模型參數(shù)辨識(shí)技術(shù)研究;在東北電網(wǎng)大擾動(dòng)試驗(yàn)及負(fù)荷模型研究基礎(chǔ)上,繼續(xù)開展負(fù)荷模型深化研究,研究提出適合國(guó)家電網(wǎng)各區(qū)域、省電網(wǎng)適用的仿真用負(fù)荷模型參數(shù);開展調(diào)速器模型參數(shù)實(shí)測(cè)建模研究等。3.超導(dǎo)設(shè)備及新型FACTS設(shè)備等模型研究
研究應(yīng)用于電力系統(tǒng)的超導(dǎo)設(shè)備的原理,根據(jù)現(xiàn)有仿真軟件及設(shè)備的技術(shù)條件和水平,相應(yīng)形成仿真模型,初步建立形成參數(shù)庫(kù),為研究超導(dǎo)設(shè)備應(yīng)用于電力系統(tǒng)所帶來(lái)的影響等分析研究工作打下基礎(chǔ)。
根據(jù)工程項(xiàng)目的研究需要,完善準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)直流模型,在基于電磁暫態(tài)模型的環(huán)境下,形成FACTS設(shè)備如可控串聯(lián)補(bǔ)償器(TCSC)、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)、可控高抗等模型,為我國(guó)特高壓電網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)及提高電網(wǎng)輸電能力奠定基礎(chǔ)。
4.開發(fā)建設(shè)全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)大型數(shù)據(jù)庫(kù)
開發(fā)適用于電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)度和科研工作需要,以及安全可靠、界面友好、用于計(jì)算分析及設(shè)備管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。
研究建立適應(yīng)各區(qū)域電網(wǎng)負(fù)荷特性的典型負(fù)荷參數(shù)庫(kù)。建立可靠性分析累積數(shù)據(jù)庫(kù)。
四、安全穩(wěn)定控制技術(shù)研究1.互聯(lián)電網(wǎng)重大事故預(yù)防及恢復(fù)技術(shù)
全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié)及抵御嚴(yán)重故障能力分析。研究跨大區(qū)交流互聯(lián)電網(wǎng)間低頻振蕩問題,提出抑制措施。研究電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障(包括多重故障)時(shí)避免電網(wǎng)瓦解崩潰的措施。開展互聯(lián)電網(wǎng)崩潰后的恢復(fù)策略和黑啟動(dòng)方案優(yōu)化研究。
2.安全穩(wěn)定實(shí)時(shí)預(yù)決策系統(tǒng)技術(shù)研究
分析研究建立跨大區(qū)電力系統(tǒng)、區(qū)域電力系統(tǒng)和省級(jí)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)原則、實(shí)施路線、相互協(xié)調(diào)配合等關(guān)鍵技術(shù)。研究電力系統(tǒng)在線動(dòng)態(tài)安全評(píng)估和預(yù)警系統(tǒng)。
3.短路電流抑制技術(shù)研究
研究抑制短路電流的相關(guān)系統(tǒng)技術(shù);研究短路電流抑制器的技術(shù)原理、技術(shù)路線,并開發(fā)相應(yīng)裝置。
五、聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域1.特高壓電網(wǎng)出現(xiàn)后關(guān)鍵技術(shù)研究
滾動(dòng)研究全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng),分析研究特高壓試驗(yàn)示范工程形成及特高壓電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中,2010-2020年間全國(guó)大區(qū)互聯(lián)規(guī)劃電網(wǎng)可能面臨的重大技術(shù)問題和解決措施。
2.新型直流輸電技術(shù)研究
研究多端直流輸電控制技術(shù)及工程應(yīng)用的可行性。研究輕型直流輸電控制技術(shù)、適用范圍,以及工程應(yīng)用的可行性。
六、大電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)研究
在大電網(wǎng)應(yīng)急處理技術(shù)研究領(lǐng)域,主要研究大電網(wǎng)黑啟動(dòng)原則,研究大電網(wǎng)分區(qū)黑啟動(dòng)方案制定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,以及黑啟動(dòng)恢復(fù)過(guò)程的技術(shù)要求;研究國(guó)家電網(wǎng)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的技術(shù)措施;研究城市電網(wǎng)應(yīng)急能力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系等。
七、技術(shù)儲(chǔ)備型研究
1.大電網(wǎng)連鎖故障機(jī)理及預(yù)防控制技術(shù)研究
研究互聯(lián)電網(wǎng)故障發(fā)展過(guò)程、動(dòng)態(tài)特性、連鎖故障的機(jī)理和預(yù)防控制技術(shù)。
2.互聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究
研究互聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行特性、預(yù)防控制與緊急控制的協(xié)調(diào)技術(shù)、控制器參數(shù)與安全措施配置的協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)、互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率控制與調(diào)度運(yùn)行技術(shù)、多直流輸電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)、大發(fā)電機(jī)組(群)和大電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)。
3.電網(wǎng)安全穩(wěn)定實(shí)時(shí)控制技術(shù)研究
研究建立安全穩(wěn)定實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)施的技術(shù)方案和路線等。
4.新型設(shè)備與控制技術(shù)研究
研究開發(fā)新型繼電保護(hù)技術(shù)及安全自動(dòng)裝置;開發(fā)集測(cè)量、保護(hù)、控制、分析功能的全數(shù)字化分散式的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。研究開發(fā)緊湊型、模塊化和智能化變電站及其控制技術(shù)。
5.適應(yīng)電力市場(chǎng)環(huán)境的相關(guān)技術(shù)和措施研究
研究電力市場(chǎng)環(huán)境下安全穩(wěn)定性分析方法、安全穩(wěn)定控制技術(shù)和措施。
6.實(shí)時(shí)在線安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)軟件支持系統(tǒng)開發(fā)
主要研究電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)安全穩(wěn)定評(píng)估、分析和決策技術(shù),開發(fā)仿真綜合信息處理系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的軟件系統(tǒng)。
7.新型靈活交、直流輸電技術(shù)
研究基于新型電力電子器件控制裝置的FACTS技術(shù)及其對(duì)電力系統(tǒng)的影響,研究可控移相控制裝置實(shí)現(xiàn)電壓相角的靈活控制應(yīng)用技術(shù)。
8.超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用研究
研究超導(dǎo)輸電設(shè)備特性及對(duì)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)特性的影響和應(yīng)對(duì)措施,跟蹤研究超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能、超導(dǎo)變壓器和超導(dǎo)電機(jī)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)。
■背景鏈接
保證大電網(wǎng)的安全運(yùn)行,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。強(qiáng)有力的電力法律法規(guī),合理的管理機(jī)制,科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、管理規(guī)定,結(jié)構(gòu)合理而堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng),先進(jìn)的仿真分析技術(shù)、監(jiān)測(cè)和控制技術(shù),都是保證電網(wǎng)安全的不可或缺條件。
三道防線是指:
(1)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生常見的概率高的單一故障時(shí),電力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定運(yùn)行,同時(shí)保持對(duì)用戶負(fù)荷的正常供電。通常以繼電保護(hù)等措施來(lái)保障。
(2)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生了性質(zhì)較嚴(yán)重但概率較低的單一故障時(shí),要求電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行,但允許損失部分負(fù)荷(或直接切除某些負(fù)荷,或因系統(tǒng)頻率下降,負(fù)荷自然降低)。通常以切機(jī)、切負(fù)荷等措施來(lái)保障。
(3)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生了罕見的多重故障(包括單一故障同時(shí)繼電保護(hù)動(dòng)作不正確等),電力系統(tǒng)可能不能保持穩(wěn)定,但必須有預(yù)定措施以盡可能縮短故障影響范圍和影響時(shí)間。通常以解列等措施來(lái)保障。
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