大规模风电并网对电网的影响.ppt

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对措施
内蒙古电力培训中心曹云
第一部分现代电网及其发展特点第二部分世界上几起重大电压稳定性事故的分析第三部分大规模风电并网对电网的主要影响第四部分提高电力系统电压稳定性的措施
第一部分现代电网及其发展特点一、建设大规模联合电力系统 我国六大跨省电网已经建成、长江三峡电站的建设全国统一联合电力系统将会实现(三峡水电站总装机26台,单机容量70万千瓦,总容量1820万千瓦)美国、日本、欧洲电网跨国互联非常普遍,在中东和沿地中海各国,计划划分5个地区逐步建成联合电力系统。(补充内蒙古电网情况)优越性:利用地区时差取得错峰效益,合理利用发电能源,降低电、热、生产成本,优化运行方式,提高供电可靠性等。
二、发电机组容量逐渐增大 目前单机最大容量为1300MW汽轮发电机组,水电机组716MW,并发电机组向更大容量发展。对系统安全运行带来一些新问题。如短路电流水平不断增大,对于运行电网中电器设备提出更高要求。邻近负荷中心,大机组启停对系统稳定性影响问题值得注意。三、无功补偿装置和有载调压变压器的广泛应用 SVC(静止补偿器)调节速度快,调节平滑,切换损耗低等优点,维持系统稳定主要应急设备(并联电容、并联电抗器,以及串联补偿电容器)。
作用:控制负荷功率因数 P=V·I·3·cosφ调节电压分接头可以改变负荷电压水平的一种重要手段。无功补偿装置的安装:应注意地点,补偿类型在系统规划中应注意的。有载调压有效地调节电压,必须是系统具有充足无功功率为前提。有载调压变压器,重载时的负调压效应会给系统稳定性带来不利影响。四、负载类型繁多 如空调负荷、计算机电源、冶炼设备、传动装置类型的负荷,使负荷的动态特性和非线性特性更为突出,数学模型更为困难。对维护持现代电力系统电压稳定性一个主要障碍。
五、电力系统中高新科学技术介入 1、目前,大型发电厂的监测控制系统,已从模拟控制方式(按设备分散原则,分别设置与主辅机相对应的独立的模拟控制进行调整和顺序控制)。发展到了第三代数字控制方式(各机组孤立的监控岛通过数字信道互通信息,统一调控),实现了发电厂(站)的综合自动化控制。 2、输电技术实行电力电子器件的柔性输电方式,改善电力系统暂态和动态稳定性,提高输电能力,控制系统的潮流分布。 3、变电所实行微机保护,微机型故障录波,微机监控远动,实现综合自动化控制。  4、配电系统 实现了配电自动化(DA)或配电管理系统(DMS)包括:配电网监控,无功补偿自动控制,远方读表负荷控制,地理信息系统(GIS)停电呼叫,用电需方管理等。
第二部分世界上几起重大电压稳定性事故的分析一、1983年12月27日瑞典电力系统电压稳定性事故
瑞典系统具有400KV、220KV、132KV三个电压等级事故起因和过程:
(1)当日12时57分,自北向南传输高峰负荷5600MW,在Harma400KV变电所一隔离开头故障,应切除(故障部分)。不幸是当时没能如此,由于母线保护动作切除两组400KV母线,连接其上的两回北400KV进线和两回南送400KV出线失电。
(2)故障发展使其余运行线路过负荷,53 S内所有Harma变电站400KV、220KV、132KV线路相继因低压过流,由保护断开,从而消弱整个系统联系。引起西部和中部电压大大降低,结果使北部至中部线路也全部切除。
(3)与挪威相连400KV线路解列。
(4)连接sealand的132KV线路以及连接丹麦直流联络线被解列。发生瑞典系统电压崩溃。
事故后分析:
(1)负荷方面:不同类型的负荷相对于不同的电压水平会具有不同电压灵敏度,考察低电压情况负荷特性很有必要。
(2)有载调压变压器(OLTC)方面:OLTC为恢复负荷侧电压水平做出调整,使负荷功率增加,加重了传输线路的负担导致高压侧电压下降,形成恶性循环,造成系统电压崩溃。
(3)发电机组励磁输出限制方面,事故中一些发电机组励磁输出达到上限,限制了机端电压调整和事故过程中无功功率输出。
(4)继保方面:在电压下降过程中,而线路电流增大,致使线路距离保护动作进一步系统功率缺额,最终导致系统解列。
应加强对主干线路保护在类似情况下整定校验工作。
二、1987年元月12日,法国西部电力系统电压稳定性事故
事故起因和过程:
(1)当日上午10时55分 至11时41分,南特市电站三台机组退役,余下一台因励磁保护动作也退出运行。
(2)电压下跌到380KV, 在数分钟内多台发电机停运,有9000MW负荷被丢失。
(3)上午11时50分,西部区域电压水平稳定在300KV,远方电压低180KV,地控中心下达切负荷命令后,系统电压最后逐渐得到恢复。
原因:分析报告中与瑞典类同,强调