甘肃电网短路电流分析及限制措施研究

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目前,甘肃电网已形成了以750kV电网为主、330kV电网为辅的主干网架,以甘肃中、东部电网为常规电源点和负荷中心,以西部电网为风电、光伏等新能源电源中心为特点的电网。随着甘肃电网规模的扩大,电网输送电力的效率不断提升,电力系统运行的安全性与可靠性不断提高,然而,亦造成甘肃电力系统各变电站短路电流值迅速攀升,甘肃电网的安全稳定运行受到高密度负荷地区的重要监测点短路电流值越限问题的制约。本文主要以甘肃电网短路电流分析及限制措施为研究课题,提出了适合甘肃电网现状水平的短路电流限制措施,并将其应用到甘肃电力系统的实际生产运营中。  本文对国内外控制短路电流技术及其应用情况进行详细介绍,主要介绍了变压器的中性点加装小电抗接地、电网结构优化、高阻抗值的发电机以及变压器、限制短路电流电抗器、短路电流限制器以及Back to Back DC技术等措施。以甘肃电网典型运行方式为依据,从甘肃地区750/330kV解环运行、330kV变电站母线分列运行、大截面导线替换、大规模电源接入系统方式、变压器中性点加小电抗、使用故障限流器等六方面对短路电流限制措施进行了详细计算,兼顾考虑限制短路电流效果、保证供电可靠性、系统的功角稳定、断面稳定极限、线路传输能力、系统网损、运行经济性等方面。在对短路电流限制措施进行选择时,介绍了一种基于多层次模糊综合评价的模型用于评估各方案的优先度。将各个方案的限流效果、安全指标、电力系统运营的经济指标等因素作为影响因素集,分别以线路或变压器过负荷和最大发电机功角差、330kV单相、三相短路电流水平、开关设备投资和系统网损为对应上述三个因素集的因素子集。通过模型计算因素集和子因素集的权重系数,得出各方案的优先度,从三组甘肃电网330kV网架限流配置方案中选择出了最优化方案。  本文以国内外控制短路电流技术理论为依据,紧密结合甘肃电网的实际运行情况,采用先进的多层次模糊综合评价模型,综合各方面优化了甘肃省电力系统限流方案,对今后甘肃电网的规划建设、运营分析具有普遍的指导意义。
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