特高压接入后山东电网输电网架结构适应性研究

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根据国家能源局提出的“西电东送”整体通道方案,规划设计了三条“特高压入鲁”新通道,并且全部获批。这三条新通道是:“东纵”特高压交流工程、“北横”特高压交流工程以及上海庙-临沂特高压直流工程。“东纵”北启锡盟,经北京东,落点济南;“北横”西启榆横,经晋中、石家庄、济南,落点潍坊。随着“东纵”和“北横”特高压工程的投产,山东电网的网架结构不断加强。但是,同时也带来了相应的弊端:山东电网在部分地区出现了1000/500/220kV三级电磁环网,以及部分变电站的三相短路电流水平过高,甚至超过了开关设备的开断能力。由于三级电磁环网中最高电压等级线路的传输能力远大于最低电压等级线路,因而三级电磁环网的出现会引起更加严重的功率转移和短路电流超标问题。为了解决这些问题,需要采取合理的限流方案以及解环方案。因此,针对“特高压入鲁”后山东电网存在的这些问题,本文主要做了以下工作:一、建立了一种适用于山东电网的电磁环网解环方案综合评估模型。该模型以层次分析法与模糊数学为基础,引入网架结构评价指标,对提出的解环方案进行定量评价。利用该模型对特高压接入后的山东电网部分地区出现的1000/500/220kV三级电磁环网进行了解环方案的评估,得到合理的解环方案,同时对该模型的实用性进行了验证。二、提出了一种适用于山东电网的限流措施综合优化配置模型。该模型的基本原理是先利用遗传算法得到限流方案集,再利用模糊综合评判模型对方案集中的各方案进行综合评估,最后得到优化后的限流方案。在进行方案优化之前,为了提高计算效率、减小工作量,首先对网络中的支路进行筛选,即支路筛选策略,筛选的依据是各支路加装限流措施以后的灵敏度。最后对山东电网的220kV系统中短路电流超标的三个变电站:沂蒙站、益都站以及汶上站进行限流方案的优化以及评估计算,得到各变电站优化以后的限流方案,解决各站的短路电流超标问题。三、建立了一种考虑多直流馈入的受端系统的限流方案多目标优化模型。该模型以NSGA-Ⅱ算法为基础,结合支路筛选策略,自动生成优化以后的限流方案。模型中除了考虑限流方案的运行经济性、对网络紧密程度的影响以外还考虑了以多馈入短路比表征的系统电压稳定性,在优化过程中,以变罚系数的形式处理约束条件。最后对IEEE-39节点系统进行了仿真计算,验证了模型的可行性
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