风电场在电力系统中无功电压控制的责任与方法PPT课件

2020/11/22
3
一、智能电网
1、定义
智能电网，就是具有思维、分析、判断、决策、控制能 力功能的电网，无论在什么情形下，都能自动快速准确的 进行自控，保持电网的安全、稳定、高质、高效和人性化 的运 行，能够自如的应对和处理来自自然界灾难和人为等 各方面的挑战的电网，也称为绿色电网、可持续发展的电 网、社会各方面都能受益的电网。
方法：智能AVC，指在电网无功电源的优化布局下，通 过发电厂、变电站以及用电企业的无功就地平衡及变压器 分接头的自动闭环调控，逐步自趋优化，实时接近最优状 态运行。
目标：使得电网的电压质量，线路损失和电压稳定储 备三个指标同时抵达最好状态，提升了电网效益增长方式 的质量水平。
5
一、智能电网
本世纪初500kV南方电网离线计算的无功优化潮流图，智能 AVC跟踪的控制方式。电网的安全、优质、经济运行的三个指 标，同时抵达到了最好状态。
风电场在电力系统中 无功电压控制的责任与方法
唐寅生
( 湖南电力调度通信局，长沙410007) 北京 2012、07
讨论题
风电场并入电网运行，无功电 压控制的目标、方法是什么？
变电站并入电网运行，无功电 压控制的目标、方法是什么？
发电厂并入电网运行，无功电 压控制的目标、方法是什么？
2
主要内容
一、智能电网 二、风电场无功电压控制方法 三、电压质量差别电价 四、风电场怎样应对电压质量差别电价 五、风电场自愈策略 六、结束语
6
一、智能电网
实例Βιβλιοθήκη Baidu
常规潮流： 最大电压UMAX=567kV；最小电压UMIN=462kV；平均电压UCP =530.4kV； 电压偏差量△U=105kV；有功功率损耗△P=53.5MW。
优化潮流： 最大电压UMAX=538kV；最小电压UMIN=527kV；平均电压UCP=532.4kV； 电压偏差量△U=11kV；有功功率损耗△P=43.26MW。 降损10.24MW，降损率19.1%；最高电压降低29kV，最低电压升65kV， 平均电压升高2kV。
分点两侧的无功各自参与本侧变电站进行无功平衡，这称 为无功分区平衡。 分层：
每一台变压器中通过最少量的无功，它等于其母线上 所接的所有联络线的过剩无功之和的一半，各自参与本侧 变电站的无功平衡，这称为无功分层平衡。
17
二、风电场无功电压控制方法
解读无功分区平衡 解读无功分层平衡
18
二、风电场无功电压控制方法
7
一、智能电网
实施方法
分层控制策略、控制方法、控制模式、变量及约束、控制界面、 数学模型、控制目标、 变压器分接头控制策略、异常电压控制策 略、控制目标。
只有全控才有全网无功优化潮流。只有全控，才称得 上智能 AVC。
8
一、智能电网
主要内容
二、风电场无功电压控制方法
三、电压质量差别电价
四、风电场怎样应对电压质量差别电价
UJ P UR 8252 44.7156 42 .157k
12
二、风电场无功电压控制方法
2.3 风电场无功电压控制方法 2.3电网△UJ无功潮流控制方法分析
任何复杂的电网都只含发电厂、输电线路、降 压变电所与用电负荷等4个元件。按照无功就地平衡 的基本原则，发电厂、降压变电所与用电负荷等3个 元件的无功，都应该且可以做到就地平衡，它的升 （降）压变压器的高压侧界面的实时无功值为0。
分层平衡。 即通过每台联络变压器与每条输电线路的无
功量最少，所以电网的安全、优质、经济运行的
三个指标同时抵达最好状态。
16
二、风电场无功电压控制方法
2.3 风电场无功电压控制方法
2.6 电网无功分区、分层平衡解读
分区（就地）： 每一条输电线路与每一台联络变压器中通过最少量的
无功。 每一条输电线路中的无功分点都在本线的中点，无功
输电线路则不然： 当输送功率等于自然功率时，其充电无功与电 抗上的无功损耗之差（下称：过剩无功）
13
二、风电场无功电压控制方法
2.3 风电场无功电压控制方法 2.3电网△UJ无功潮流控制方法分析
➢当输电线路输送自然功率时，过剩无功为0，输电线路两侧 的无功为0。 ➢当输送功率大（小）于自然功率时，过剩无功为负（正） ，按照△UJ无功潮流原理，输电线路的两侧的发电厂或变电 站应在本线路的两侧等量送入（接受）本线路过剩无功的一 半进行补偿。 ➢用户无功就地平衡，发电厂、变电站接受其高压母线上所 有连接的输电线路过剩无功之和的一半，这就是电网中无功 就地平衡的方法，也称为电网△UJ无功潮流控制方法。
2.3 风电场无功电压控制方法 2.7 风电场△UJ无功潮流控制方法
14
二、风电场无功电压控制方法
2.3 风电场无功电压控制方法
2.4 无功就地平衡新认识 什么地方用无功,就在什么地方补偿； 用多少无功，就补偿多少； 什么时候用无功，就什么时候补偿。
15
二、风电场无功电压控制方法
2.3 风电场无功电压控制方法
2.5 电网无功优化 电网无功优化的新概念是，电网无功就地、
五、风电场自愈策略
六、结束语
2020/11/22
9
二、风电场无功电压控制方法
1、传统方法的不科学性 给定母线电压约束， 给定界面功率因数为1.0控制， 不科学性。
10
二、风电场无功电压控制方法
2、风电场无功电压控制方法 2.1 经济压差△UJ）无功潮流原理
1988年能源部电力科学研究院在“超高压输电 系统无功经济问题”课题研究报告中指出:
智能电网应该涵盖电网的发、输、变、配、用电的各个 环 节，涵盖各种功能。
现代电网有三大控制系统：自动发电控制系统（AGC） ，自动电压控制系统（AVC）和基于广域测量系统（WideArea Measurement，WAMS）的安全稳定控制系统。智能AVC 是智能电网的重要组成部分。
4
一、智能电网
2、智能电网无功电压控制方法和目标
定义：“维持输电线路无功功率分点恰恰位于 线路中点的线路首、末两端电压之差，称为经济压 差。
优越性：输电线路在经济压差下运行，无功功 率造成的线路电阻损失是最小值。此时，电压降落 或叫做电压损失与线路正序电阻成正比，并决定于 输送有功功率的大小。与电抗值无关”。
11
二、风电场无功电压控制方法
2、风电场无功电压控制方法 2.2 经济压差（△UJ）无功潮流原理解读