CN109873433A - 基于facts技术的svc选址定容方法 - Google Patents

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CN109873433A CN201811604510.4A CN201811604510A CN109873433A CN 109873433 A CN109873433 A CN 109873433A CN 201811604510 A CN201811604510 A CN 201811604510A CN 109873433 A CN109873433 A CN 109873433A
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党伟
赵立军
金国锋
赵树野
王俊生
徐明忻
刘玲玲
刘宏扬
张�林
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State Grid Economic And Technological Research Institute Co ltd Mengdong Branch
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Economic and Technological Research Institute of State Grid Inner Mongolia Electric Power Co Ltd
State Grid Eastern Inner Mongolia Power Co Ltd
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State Grid Economic And Technological Research Institute Co ltd Mengdong Branch
State Grid Corp of China SGCC
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State Grid Eastern Inner Mongolia Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及基于FACTS技术的SVC选址定容方法，包括以下步骤：在电网中不同安装地点安装SVC；设置不同容量的SVC；对比SVC投入前后电压变化曲线；分析其对电压抬升能力、断面功率的影响；根据分析结果确定SVC选址定容方案。本发明的有益效果：基于FACTS技术的SVC选址定容方法以控制线路电压或控制装置吸收/发送无功功率为目标，为电网提供动态无功支撑，能够提高电压抬升、断面能力提升的效果，保证电网的稳定运行。

Description

基于FACTS技术的SVC选址定容方法
技术领域
本发明涉及FACTS技术在电网中应用的方法，尤其涉及基于FACTS技术的SVC选址定容方法，属于电力控制领域。
背景技术
根据国家可再生能源发展规划要求，我国风力发电、光伏发电等新能源发电事业蓬勃发展。目前，我国并网风电装机容量超过5000万千瓦，成为世界第一风电大国。然而，适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端，此处电网网架结构比较薄弱，而且风能具有随机性和间歇性，是一种不稳定的能源，风电机组的有功出力随着风速而随机变化，因而大型风电机组并网给电力系统安全、稳定运行带来重大的影响。
风电、光伏发电等新能源发电的大规模集中接入，使得超/特高压输电通道上潮流变化更加频繁，无功电压波动频度快、幅度大，进一步加剧了无功电压控制的难度。新能源发电大规模集中接入下超/特高压电网的安全、稳定运行已成为制约我国电网发展的技术难题之一。
目前的研究结果表明：应用灵活交流输电系统（Flexible AC TransmissionSystem，简称FACTS）装置是解决该难题的重要技术手段之一。结合蒙东超、特高压电网建设规划，风电等新能源为主且外送需求较大的系统的特殊性，根据大容量FACTS装置的技术性能特点，对FACTS技术的功能要求分析研究基于FACTS技术的SVC选址定容方法在蒙东电网应用。
SVC（Static Var Compensator：静止无功补偿器），是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。其被广泛应用于现代电力系统的负荷补偿和输电线路补偿（电压和无功补偿），在大功率电网中，SVC被用于电压控制或用于获得其它效益，如提高系统的阻尼和稳定性等。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的在于克服技术缺陷，提供一种基于FACTS技术的SVC选址定容方法，其技术方案如下：
基于FACTS技术的SVC选址定容方法，包括以下步骤：
在电网中不同安装地点安装SVC；
设置不同容量的SVC；
对比SVC投入前后电压变化曲线；
分析其对电压抬升能力、断面功率的影响；
根据分析结果确定SVC选址定容方案。
为了应对故障情况下的电压变化，正常方式时SVC按0 Mvar投入。
正常运行时的电压控制通过固定电抗器调节。
本发明的有益效果：基于FACTS技术的SVC选址定容方法以控制线路电压或控制装置吸收/发送无功功率为目标，为电网提供动态无功支撑，能够提高电压抬升、断面能力提升的效果，保证电网的稳定运行。
附图说明
图1、240Mvar容量SVC投入前后岭东500电压（kV）；
图2、单组120Mvar容量SVC输出无功（Mvar）；
图3、360Mvar容量SVC投入前后岭东500电压（kV）；
图4、单组180Mvar容量SVC输出无功（Mvar）；
图5、240Mvar容量SVC投入前后岭东500电压（kV）；
图6、单组120Mvar容量SVC输出无功（Mvar）
图7、360Mvar容量SVC投入前后岭东500电压（kV）；
图8、单组180Mvar容量SVC输出无功（Mvar）。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做详细的说明。
实施例1
如图1、图2所示，在500kV牙克石变的66kV侧安装2套0～120Mvar容量的SVC，仿真分析其对500kV母线暂态低电压的作用，以及对500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出能力的影响。
针对500kV牙克石变投入的2套0～120Mvar容量SVC，为了应对故障情况下的电压变化，正常方式时SVC按0 Mvar投入，正常运行时的电压控制主要通过固定电抗器调节，SVC针对正常电压波动可考虑微调。
500kV牙克石变未投入SVC情况下，500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出功率227万千瓦情况下，500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2，达到无稳控极限，受限因素为巴彦托海、海北、牙克石、岭东暂态电压低引起鄂温克电厂等与主网功角失稳。
当前方式下投入牙克石变的双套SVC，断面外送227万情况下500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2故障，500kV侧母线暂态低电压问题明显好转，以联络断面500kV岭东母线为例。
SVC投入情况下，岭东变暂态最低点电压从368kV抬升到了422kV，电压抬升明显。进一步，在考虑SVC的情况下，当500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出功率263万千瓦情况下，500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2，达到无稳控极限，受限因素为巴彦托海、海北、牙克石、岭东暂态电压低引起鄂温克电厂等与主网功角失稳。即240Mvar容量的SVC的投入，使呼伦贝尔地区送出能力提升了360MW。
实施例2
如图3、图4所示，在500kV牙克石变的66kV侧安装2套0～180Mvar容量的SVC，仿真分析其对500kV母线暂态低电压的作用，以及对500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出能力的影响。
正常方式时SVC仍然按0 Mvar投入，正常运行时的电压控制主要通过固定电抗器调节，SVC针对正常电压波动可考虑微调。
断面外送227万情况下500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2故障，投入360Mvar容量SVC前后，联络断面500kV岭东母线电压变化曲线。
SVC投入情况下，岭东变暂态最低点电压从368kV抬升到了438kV，电压抬升明显。进一步，在考虑SVC的情况下，当500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出功率267万千瓦情况下，500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2，达到无稳控极限，受限因素为巴彦托海、海北、牙克石、岭东暂态电压低引起鄂温克电厂等与主网功角失稳。即360Mvar容量的SVC的投入，使呼伦贝尔地区送出能力提升了400MW。
实施例3
如图5、图6所示，基于BPA软件的2020年规划电网数据，针对呼伦贝尔外送通道受限问题，在500kV岭东变的66kV侧安装2套0～120Mvar容量的SVC，仿真分析其对500kV母线暂态低电压的作用，以及对500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出能力的影响。
正常方式时SVC仍然按0 Mvar投入，正常运行时的电压控制主要通过固定电抗器调节，SVC针对正常电压波动可考虑微调。
断面外送227万情况下500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2故障，投入240Mvar容量SVC前后，联络断面500kV岭东母线电压变化曲线。
SVC投入情况下，岭东变暂态最低点电压从368kV抬升到了412kV，电压抬升明显。进一步，在考虑SVC的情况下，当500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出功率261万千瓦情况下，500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2，达到无稳控极限，受限因素为巴彦托海、海北、牙克石、岭东暂态电压低引起鄂温克电厂等与主网功角失稳。即240Mvar容量的SVC的投入，使呼伦贝尔地区送出能力提升了340MW。
实施例4
如图7、图8所示，在500kV岭东变的66kV侧安装2套0～180Mvar容量的SVC，仿真分析其对500kV母线暂态低电压的作用，以及对500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出能力的影响。
正常方式时SVC仍然按0 Mvar投入，正常运行时的电压控制主要通过固定电抗器调节，SVC针对正常电压波动可考虑微调。
断面外送227万情况下500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2故障，投入360Mvar容量SVC前后，联络断面500kV岭东母线电压变化曲线。
SVC投入情况下，岭东变暂态最低点电压从368kV抬升到了431kV，电压抬升明显。进一步，在考虑SVC的情况下，当500kV巴彦托海-伊敏换流站、岭东-冯屯断面送出功率264万千瓦情况下，500kV巴彦托海-伊敏换流站线路N-2，达到无稳控极限，受限因素为巴彦托海、海北、牙克石、岭东暂态电压低引起鄂温克电厂等与主网功角失稳。即360Mvar容量的SVC的投入，使呼伦贝尔地区送出能力提升了370MW。
实施例5
针对SVC的选址定容分析，对不同容量(±240Mvar、±360Mvar)、不同安 装地点(500kV牙克石变、岭东变)进行了电压抬升能力、断面功率提升分析， 相关结论列表如下。
可以看出，安装位置位于500kV牙克石变时，电压抬升、断面能力提升效果要优于500kV岭东变。而SVC的单套容量由±120Mvar提升到±180Mvar情况下，断面能力提升了40MW，考虑到±180Mvar容量的SVC单套总价约是±120Mvar容量的SVC的1.4～1.5倍，从技术性及经济性综合考虑，建议SVC选址定在500kV牙克石变，容量选择双套±120Mvar。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.基于FACTS技术的SVC选址定容方法，其特征在于：包括以下步骤：
在电网中不同安装地点安装SVC；
设置不同容量的SVC；
对比SVC投入前后电压变化曲线；
分析其对电压抬升能力、断面功率的影响；
根据分析结果确定SVC选址定容方案。
2.根据权利要求1所述的基于FACTS技术的SVC选址定容方法，其特征在于：为了应对故障情况下的电压变化，正常方式时SVC按0 Mvar投入。
3.根据权利要求1所述的基于FACTS技术的SVC选址定容方法，其特征在于：正常运行时的电压控制通过固定电抗器调节。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105811429A (zh) * 2016-03-14 2016-07-27 全球能源互联网研究院 一种静止同步串联补偿器的选址定容方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Title
范瑞祥等: "输电网SVC的系统设计及其应用", 《电气传动》 *
郑蔚晨: "多类型FACTS的定容选址研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

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