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首钢京唐电力系统在线稳定性控制研究与应用

作者: 燕飞
专业: 控制工程
导师: 徐林;赵起国
授予学位: 硕士
授予学位单位: 东北大学
关键词: 电力系统;在线稳定性;仿真计算;AVC系统
摘要: 钢铁企业电力系统包括发电、配电和用电多个环节,一定程度上构成了自成体系的微网,因此对于大电网来说,钢铁企业是终端用户,但又与一般终端用户不同,因此发展钢铁企业智能电力系统是国家智能电网技术研发应用的重要环节。
  本文针对首钢京唐钢铁发电、输电、变电、负荷系统的特点,结合首钢京唐电网的实际情况,利用仿真软件PSASP构建了系统数学模型,对首钢京唐电网正常运行方式进行了潮流计算,得到了切合实际的计算结果,为后续暂态稳定仿真计算奠定了坚实的基础。
  针对钢铁厂典型冲击性负荷特性对企业电网暂态稳定性影响进行了分析,以冲击性负荷有功功率实测曲线为依据,寻找出冲击性负荷的变化规律,确定了冲击性负荷变化趋势的典型曲线;以电网中110kV线路发生单相、三相短路故障、励磁系统故障、发电机跳机等各种可能遇到的电网扰动,分析首钢京唐电网稳定情况,分析各种扰动对系统稳定性的影响,为首钢京唐电网的暂态稳定管理工作提供一种可行性参考。
  采用先进的“在线预决策,实时匹配”技术,设计研究了电力系统在线稳定控制预决策功能,按当前的运行方式及给定的预想事故集,假定工况在几分钟之内不会变化,在线计算出当前运行方式下,每一个预想事故的控制策略,形成控制策略表,刷新稳定控制装置内原先存放的策略表。当事故发生时,装置按故障类型直接查找策略表内存放的控制策略,并执行这些策略。
  根据电力系统无功分层分区平衡原则及调度特点,研究开发了钢铁厂全网无功优化闭环控制系统(Automatic Voltage Control,AVC),采集现有调度自动化SCADA系统的各节点电压、无功功率、有功功率等全网实时数据,以区域电网网损最小、有载变压器分接开关档位调节次数最小,关口表功率因数最佳为目标,以各节点电压合格为约束条件,综合考虑负荷随时间变化的趋势进行优化处理。形成有载变压器分接开关档位调节、无功补偿设备投切集中控制指令,协助调度人员进行全网电压无功综合优化,达到无功分层就地平衡的目的,全面改善和提高电压质量,降低线损,提高设备出力。
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