220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計03
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華 北 電 力 大 學(xué) 科 技 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)附 件外 文 文 獻 翻 譯學(xué) 號: 081901320234 姓 名: 張嘉 所在系別: 電力工程系 專業(yè)班級: 農(nóng)電08k2 指導(dǎo)教師: 趙飛 原文標題: 220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計: 220/110/10kV,進/出線回數(shù)2/6/11(電纜) 2012 年 6 月 1日智能電網(wǎng)小島運行測試 原文出處及作者:I. Vokony PhD. student, A. Dan Dr. Senior Member, IEEEI.Vokony博士。學(xué)生A.DAN。博士高級會員,IEEE 摘要本文為評估資格智能電網(wǎng)(一個微型網(wǎng)絡(luò)傳輸功率約為零)和電力系統(tǒng)的合作和互動。它主要研究不斷增加的一體化智能能源分配網(wǎng)絡(luò)關(guān)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的效果。設(shè)計模型已經(jīng)發(fā)布,用來模擬智能電網(wǎng),以及如何應(yīng)用為孤島運行評估。在模型網(wǎng)絡(luò)的幫助下得到模擬結(jié)果并且也可以得出的結(jié)論進行評估。索引條款智能電網(wǎng),孤島運行,頻率電壓取決于負載,機電暫態(tài)。 一、導(dǎo)言電網(wǎng)發(fā)展的主要階段相同時期隨處可見:早期的本地供應(yīng)其次是短距離的傳輸和時下強大的國家網(wǎng)絡(luò)或國際網(wǎng)絡(luò)在進行。UCTE協(xié)調(diào)的運作和發(fā)展24個歐洲國家的電力輸電網(wǎng),為所有內(nèi)部電力市場(IEM)的參與者提供了可靠的市場平臺內(nèi)部電力市場和超越。UCTE在2007年的高峰負荷約390萬千瓦,2500億千瓦時的電能消耗。該系統(tǒng)供電約450萬人。圖1UCTE的拓撲這種全球能源網(wǎng)絡(luò)有許多優(yōu)點,但是其越來越多的缺點來因為光線在目前的市場條件下的期望。作為一個極端利用率后果:供應(yīng)安全,也許會拖成危險,這其實是在重復(fù)不久的過去的事件。有必要發(fā)展小而簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更容易控制和設(shè)計。微型框架可能是對這些問題的解決方案。它簡化了網(wǎng)絡(luò)的控制,它能夠為自己的消費者和偶爾它可以連接到大型網(wǎng)絡(luò)。必要設(shè)立一個適當?shù)哪P驼莆辗€(wěn)態(tài)運行分析和網(wǎng)絡(luò)的瞬時狀況。二、型號說明為了設(shè)置和測試網(wǎng)絡(luò)目的使用由電力工程部,杜葉錫恩布達佩斯開發(fā)的分析儀軟件包。使用該程序可以分析網(wǎng)絡(luò)(負載流量計算)在幾個故障和斷路器操作過程中的瞬時效果的穩(wěn)定狀態(tài)。除了穩(wěn)態(tài)分析還可進行動態(tài)模擬計算。此方案是能夠管理兩個同步操作不同頻率的系統(tǒng)。由電力世界電力系統(tǒng)的分析軟件為穩(wěn)態(tài)模擬進行控制仿真演算。模型的拓撲結(jié)構(gòu)圖2由世界電能SAS制作. 網(wǎng)絡(luò)模型包括:- 高,中壓線- 總線(400-120-20和10千伏)。- 變壓器- 線,平行線- 發(fā)電機和負荷。 圖2模型的網(wǎng)絡(luò)拓撲 來源有電源和/或電壓控制。在模型中有:- 兩個風力發(fā)電場連接到MO1S的MSZ20總線,- 3個5兆瓦的燃氣渦輪機(連接到MO1G總線)- 大型機器(連接到總線G4)在大型網(wǎng)絡(luò)總線并行操作的情況下作系統(tǒng)閑置。 在孤島運行期間,燃氣輪機構(gòu)成系統(tǒng)閑置。這兩個風力發(fā)電場運行25個2兆瓦風力渦輪機。負載頻繁電壓依賴。3、 模擬A短路功率的檢查和電壓等級 第一次測試是對風力發(fā)電來源功率MO1120千伏母線三個相短路(在以下3SC中)。 (孤島運行的風力發(fā)電場是智能電網(wǎng)的一部分)。仿真結(jié)果表明較遠的大電廠和附近的小型(風力)電廠如何影響MO1總線3SC電源的。有趣的結(jié)果可以預(yù)料,如果在網(wǎng)絡(luò)中“風不吹”,即從功率的風力發(fā)電廠為零。在這種情況下容量缺口必須由G4系統(tǒng)閑置總線和SC.容量發(fā)生相應(yīng)的變化。 利用該模型對電壓穩(wěn)定的測試。為了驗證這一事實當電網(wǎng)孤島運行和電網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)時對網(wǎng)絡(luò)電壓條件進行比較。B孤島操作測試 島上的操作在MT1A-VN1A和MT1B-VN1B線間建立一個開關(guān),因此兩個系統(tǒng)頻率是變化的。以下測試包括以下幾個步驟:作為一個小島即MO1總線網(wǎng)絡(luò)運行和地理上接近負載和電源形成一個島嶼(黃色區(qū)域圖3)。島嶼的可行性操作檢查。不同的運行狀況和故障模擬;電壓變化的規(guī)模檢查。 圖3島上的拓撲結(jié)構(gòu)1)功率變化 風力發(fā)電廠的發(fā)電連接到MO1S總線減少或增加0.5兆瓦的步驟,直到相比其他系統(tǒng)頻率偏差相比50赫茲超過 2.0赫茲較好。負載上偏差很大可能導(dǎo)致失敗。然而,這樣的范圍內(nèi)經(jīng)營限制(例如,在一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)崩潰的情況下)網(wǎng)格可以分離和保持本身的可操作性。2)負載變化 在10 - 和20千伏負載連接的MO1總線進行了類似的測試。在這種情況下能源不變但需求改變了。觀察電網(wǎng)的穩(wěn)定(多么大需求的變化不會導(dǎo)致+/ - 2赫茲頻率上限變化)。3)并聯(lián)故障 在第三個試驗組的電網(wǎng)控制到極端利用率。首先一相對地短路(在1-G sc.),然后3SC.在模擬上連接120千伏風力發(fā)電廠的總線且3SC.連接上20千伏風力發(fā)電廠。從這些公布的模擬測試的結(jié)論制定智能電網(wǎng)孤島運行條件。結(jié)論應(yīng)包括穩(wěn)定性和電壓條件調(diào)。C.重合閘的電網(wǎng)的大型網(wǎng)絡(luò) 在這些模擬研究中,它是如何把島經(jīng)營的電網(wǎng)切換回大電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),以及如何找到穩(wěn)態(tài)水平的頻率。首先網(wǎng)絡(luò)重合正常,電能平衡,在不同的情況進行模擬。 功率減少和增加在2兆瓦的步驟 - 這是一個風力發(fā)電機組的大小 - 在電網(wǎng)中,所以頻率改變,然后嘗試切換回去。四、模擬結(jié)果以評價這里將報告的模擬結(jié)果與第三章順序相同。A.短路功率和電壓等級測試 通過測試3SC.電源找出電網(wǎng)受風力發(fā)電廠的影響。圖1和2顯示了兩個重要的事情:首先可以發(fā)現(xiàn),氣體渦輪機連接的MO1G總線遭受較大振蕩,在沒有風電的情況下。這意味著,有風力發(fā)電廠可以比沒有風力發(fā)電廠運行更穩(wěn)定,。 模擬過程如下:系統(tǒng)運行在穩(wěn)定狀態(tài)。在t=1秒3給定的總線上模擬短路。結(jié)算時間為0.2秒。 圖1. MO1G總線的輸出功率圖2MSZ20總線的輸出功率另一方面,連接MSZ20總線的風力發(fā)電機的振蕩幅度和周期時間較小,當從MO1S風力發(fā)電廠沒有輸入功率時。這很有趣,該MSZ20風渦輪機在這方面供應(yīng)自己的需求,而能源是從MO1S風力發(fā)電廠公園提供的。如果是反操作,互聯(lián)系統(tǒng)供應(yīng)全網(wǎng)絡(luò),使MSZ20總線的發(fā)電機會有些緊張。(圖3和4)圖3.G1-K1線上的功率流圖4.MO20-MSZ20線上的功率流保持有島電網(wǎng)的電壓水平這是可能的。這些不是電壓控制點的節(jié)點比合作經(jīng)營在島電壓水平較低。(圖5)當電網(wǎng)在島上網(wǎng)絡(luò)的其余部分電壓水平較高。因此,島上操作并不意味著電壓層次的問題。圖5.標幺值的節(jié)點電壓水平表格中的深色部分是一起的B.小島操作測試 這次測試的主要目的是找出靈活的系統(tǒng)。負荷直到頻率變化保持在+/ - 2赫茲之間。大部分需求能容忍這種頻率的變化,但更大的頻率偏差可能會導(dǎo)致系統(tǒng)故障。圖6.MO1S的負荷減少對MO1G的影響圖6演示如何的MO1G嘗試,以彌補缺乏源功率發(fā)電的后果減少MO1S風力發(fā)電廠。整個MO1G系統(tǒng)初級儲備的是7兆瓦,這是在0,5赫茲頻率偏差下的充分利用。主要的控制效果并不由燃氣輪機控制動力隨時控制。到達主控制兆瓦的限制后,島上頻率崩潰。由于負載的頻率靈敏度減少約8兆瓦的風力發(fā)電是可能的對應(yīng)的頻率標準。內(nèi)置電源為56兆瓦,使電網(wǎng)能夠彌補近15全內(nèi)置電源。模擬過程如下:系統(tǒng)運行在穩(wěn)定狀態(tài)。MO1S總線從t =1秒的發(fā)電量每一秒減少0.5MW。圖7.MO1S負荷增長對MO1G的影響 在圖7中為提高風力發(fā)電的效果,頻率正在上升。在2兆瓦的情況下發(fā)電量增加(高達100的機器負荷)由281兆赫的頻率會改變。接下來的測試是由0,5MW/秒減少損耗。充分MO1G儲備能力利用(7兆瓦提到初始狀態(tài)),頻率的變化幾乎1-1,1赫茲。這表明,我們的電網(wǎng)的穩(wěn)健性好。圖8.MO10負荷減少對MO1G的影響圖9.MO20負荷增長對MO1G的影響 第三類是本章的模擬故障分析。1-G sc.和3sc.進行了模擬。在1-G sc.的結(jié)算時間是0.3秒,之后被關(guān)閉,直到故障相1秒,正常運行。3sc的結(jié)算時間是0.2秒。觀察三個參數(shù):發(fā)電機頻率,系統(tǒng)頻率和總線電壓。附錄中圖(圖10-15,18,19)C.重合閘的電網(wǎng)的大型網(wǎng)絡(luò) 在這些測試中,有人指出,它是如何可能切換回電網(wǎng)的大型網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)如何頻率響應(yīng),以及它是如何設(shè)置合作經(jīng)營。首先,這兩個系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運行。作為下一步,試圖找出最大量一代變化時,它可能是重合閘的電網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。令人吃驚的是,作為一個極端的10MW負荷變化情況,它是可能的切換回來的。(圖17)在島內(nèi)的能量運行電網(wǎng)增加10兆瓦,頻率下降48,25赫茲。在此之后,它可能切換回來。圖16.傳輸功率0MW時兩系統(tǒng)合閘時的頻率圖17. 傳輸功率10MW時兩系統(tǒng)合閘時的頻率五、總結(jié)總結(jié)的主要結(jié)果 仿真模型的建立,這是非常類似匈牙利電力系統(tǒng)的一部分。這片區(qū)域是有能力進行孤島運行,這種方式是作為智能電網(wǎng)的一個方便檢查。模型建立后的測試分為三個主要群體: 1島與合作經(jīng)營的運作 2電壓條件 3孤島運行的頻率范圍結(jié)論: 模型中的風力發(fā)電廠增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性 如果與電網(wǎng)同步運行互聯(lián)系統(tǒng)的電壓條件有關(guān)總線是不差的本智能電網(wǎng)的藍本在這基本變化,需求變化及網(wǎng)絡(luò)故障方面有極大的容忍極限。六、傳記Istvan Vokony出生在Mosonmagyarovar匈牙利1983年10月19日。他畢業(yè)于在Gyor的Revai Miklos文法學(xué)校,并在布達佩斯理工大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院電氣工程和信息部電力工程學(xué)習。 他是在布達佩斯大學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟系的活力電工的PhD學(xué)生。他是匈牙利電工協(xié)會和BUTE能源學(xué)生協(xié)會的成員。博士Andras Dan是布達佩斯大學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟電力工程部教授。他在1966年獲得碩士布達佩斯技術(shù)大學(xué)學(xué)士學(xué)位,博士和D.Sc.在電氣工程學(xué)位從科學(xué)研究院分別于1983年和2005年獲得。他的專長是在電力電子,電能質(zhì)量和無功補償尤其是與電力系統(tǒng)諧波。七、附錄圖10.MO1 1-G sc.發(fā)電機變化圖11.MO1 3 sc.發(fā)電機變化圖12.MO1 1-G sc.的電網(wǎng)頻率圖13. MO1 3 sc.的電網(wǎng)頻率圖14. MO1 1-G sc.的總線電壓水平圖15. MO1 3 sc.的總線電壓水平圖18. 傳輸功率0MW合閘時G1-K1上的功率流圖19. 傳輸功率10MW合閘時G1-K1上的功率流14
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