220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)03

220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)03,kv,地區(qū),變電所,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計(jì),03 華 北 電 力 大 學(xué) 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）附 件 外 文 文 獻(xiàn) 翻 譯 學(xué) 號(hào)： 081901320234 姓 名： 張嘉 所在系別： 電力工程系 專業(yè)班級(jí)： 農(nóng)電08k2 指導(dǎo)教師： 趙飛 原文標(biāo)題： 220kV地區(qū)變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 220/110/10kV，進(jìn)/出線回?cái)?shù)2/6/11（電纜） 2012 年 6 月 1日 智能電網(wǎng)小島運(yùn)行測(cè)試 原文出處及作者：I. Vokony PhD. student, A. Dan Dr. Senior Member, IEEE I.Vokony博士。學(xué)生A.DAN。博士高級(jí)會(huì)員，IEEE 摘要 本文為評(píng)估資格智能電網(wǎng)（一個(gè)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(dòng)。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(jì)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(yùn)行評(píng)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(jìn)行評(píng)估。 索引條款——智能電網(wǎng)，孤島運(yùn)行，頻率電壓取決于負(fù)載，機(jī)電暫態(tài)。 一、導(dǎo)言 電網(wǎng)發(fā)展的主要階段相同時(shí)期隨處可見：早期的本地供應(yīng)其次是短距離的傳輸和時(shí)下強(qiáng)大的國家網(wǎng)絡(luò)或國際網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行。 UCTE協(xié)調(diào)的運(yùn)作和發(fā)展24個(gè)歐洲國家的電力輸電網(wǎng)，為所有內(nèi)部電力市場(chǎng)（IEM）的參與者提供了可靠的市場(chǎng)平臺(tái)內(nèi)部電力市場(chǎng)和超越。 UCTE在2007年的高峰負(fù)荷約390萬千瓦，2500億千瓦時(shí)的電能消耗。該系統(tǒng)供電約450萬人。 圖1．UCTE的拓?fù)? 這種全球能源網(wǎng)絡(luò)有許多優(yōu)點(diǎn)，但是其越來越多的缺點(diǎn)來因?yàn)楣饩€在目前的市場(chǎng)條件下的期望。作為一個(gè)極端利用率后果：供應(yīng)安全，也許會(huì)拖成危險(xiǎn)，這其實(shí)是在重復(fù)不久的過去的事件。 有必要發(fā)展小而簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更容易控制和設(shè)計(jì)。微型框架可能是對(duì)這些問題的解決方案。它簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的控制，它能夠?yàn)樽约旱南M(fèi)者和偶爾它可以連接到大型網(wǎng)絡(luò)。必要設(shè)立一個(gè)適當(dāng)?shù)哪Ｐ驼莆辗€(wěn)態(tài)運(yùn)行分析和網(wǎng)絡(luò)的瞬時(shí)狀況。 二、型號(hào)說明 為了設(shè)置和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)目的使用由電力工程部，杜葉錫恩布達(dá)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(fù)載流量計(jì)算）在幾個(gè)故障和斷路器操作過程中的瞬時(shí)效果的穩(wěn)定狀態(tài)。除了穩(wěn)態(tài)分析還可進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算。此方案是能夠管理兩個(gè)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(jìn)行控制仿真演算。模型的拓?fù)浣Y(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(jī)和負(fù)荷。 圖2．模型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)? 來源有電源和/或電壓控制。在模型中有： - 兩個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)連接到MO1S的MSZ20總線， - 3個(gè)5兆瓦的燃?xì)鉁u輪機(jī)（連接到MO1G總線） - 大型機(jī)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(yùn)行期間，燃?xì)廨啓C(jī)構(gòu)成系統(tǒng)閑置。這兩個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)行25個(gè)2兆瓦風(fēng)力渦輪機(jī)。負(fù)載頻繁電壓依賴。 3、 模擬 A．短路功率的檢查和電壓等級(jí) 第一次測(cè)試是對(duì)風(fēng)力發(fā)電來源功率MO1120千伏母線三個(gè)相短路（在以下3ΦSC中）。 （孤島運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是智能電網(wǎng)的一部分）。仿真結(jié)果表明較遠(yuǎn)的大電廠和附近的小型（風(fēng)力）電廠如何影響MO1總線3ΦSC電源的。 有趣的結(jié)果可以預(yù)料，如果在網(wǎng)絡(luò)中“風(fēng)不吹”，即從功率的風(fēng)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(duì)電壓穩(wěn)定的測(cè)試。為了驗(yàn)證這一事實(shí)當(dāng)電網(wǎng)孤島運(yùn)行和電網(wǎng)連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)電壓條件進(jìn)行比較。 B．孤島操作測(cè)試 島上的操作在MT1A-VN1A和MT1B-VN1B線間建立一個(gè)開關(guān)，因此兩個(gè)系統(tǒng)頻率是變化的。以下測(cè)試包括以下幾個(gè)步驟：作為一個(gè)小島即MO1總線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和地理上接近負(fù)載和電源形成一個(gè)島嶼（黃色區(qū)域圖3）。島嶼的可行性操作檢查。不同的運(yùn)行狀況和故障模擬;電壓變化的規(guī)模檢查。 圖3．島上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 1）功率變化 風(fēng)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(fù)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(gè)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(fù)載變化 在10 - 和20千伏負(fù)載連接的MO1總線進(jìn)行了類似的測(cè)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(huì)導(dǎo)致+/ - 2赫茲頻率上限變化）。 3）并聯(lián)故障 在第三個(gè)試驗(yàn)組的電網(wǎng)控制到極端利用率。首先一相對(duì)地短路（在1Φ-G sc.），然后3ΦSC.在模擬上連接120千伏風(fēng)力發(fā)電廠的總線且3ΦSC.連接上20千伏風(fēng)力發(fā)電廠。 從這些公布的模擬測(cè)試的結(jié)論制定智能電網(wǎng)孤島運(yùn)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(jìn)行模擬。 功率減少和增加在2兆瓦的步驟 - 這是一個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(píng)價(jià) 這里將報(bào)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(jí)測(cè)試 通過測(cè)試3ΦSC.電源找出電網(wǎng)受風(fēng)力發(fā)電廠的影響。圖1和2顯示了兩個(gè)重要的事情：首先可以發(fā)現(xiàn)，氣體渦輪機(jī)連接的MO1G總線遭受較大振蕩，在沒有風(fēng)電的情況下。這意味著，有風(fēng)力發(fā)電廠可以比沒有風(fēng)力發(fā)電廠運(yùn)行更穩(wěn)定，。 模擬過程如下：系統(tǒng)運(yùn)行在穩(wěn)定狀態(tài)。在t=1秒3Φ給定的總線上模擬短路。結(jié)算時(shí)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(fēng)力發(fā)電機(jī)的振蕩幅度和周期時(shí)間較小，當(dāng)從MO1S風(fēng)力發(fā)電廠沒有輸入功率時(shí)。這很有趣，該MSZ20風(fēng)渦輪機(jī)在這方面供應(yīng)自己的需求，而能源是從MO1S風(fēng)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(jī)會(huì)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(diǎn)的節(jié)點(diǎn)比合作經(jīng)營在島電壓水平較低。（圖5）當(dāng)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(biāo)幺值的節(jié)點(diǎn)電壓水平 表格中的深色部分是一起的 B.小島操作測(cè)試 這次測(cè)試的主要目的是找出靈活的系統(tǒng)。負(fù)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(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障。 圖6.MO1S的負(fù)荷減少對(duì)MO1G的影響 圖6演示如何的MO1G嘗試，以彌補(bǔ)缺乏源功率發(fā)電的后果減少M(fèi)O1S風(fēng)力發(fā)電廠。整個(gè)MO1G系統(tǒng)初級(jí)儲(chǔ)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?xì)廨啓C(jī)控制動(dòng)力隨時(shí)控制。到達(dá)主控制兆瓦的限制后，島上頻率崩潰。由于負(fù)載的頻率靈敏度減少約8兆瓦的風(fēng)力發(fā)電是可能的對(duì)應(yīng)的頻率標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)置電源為56兆瓦，使電網(wǎng)能夠彌補(bǔ)近15％全內(nèi)置電源。 模擬過程如下：系統(tǒng)運(yùn)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(fù)荷增長對(duì)MO1G的影響 在圖7中為提高風(fēng)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(dá)100％的機(jī)器負(fù)荷）由281兆赫的頻率會(huì)改變。 接下來的測(cè)試是由0,5MW/秒減少損耗。充分MO1G儲(chǔ)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(fù)荷減少對(duì)MO1G的影響 圖9.MO20負(fù)荷增長對(duì)MO1G的影響 第三類是本章的模擬故障分析。1Φ-G sc.和3Φsc.進(jìn)行了模擬。在1Φ-G sc.的結(jié)算時(shí)間是0.3秒，之后被關(guān)閉，直到故障相1秒，正常運(yùn)行。3Φsc的結(jié)算時(shí)間是0.2秒。觀察三個(gè)參數(shù)：發(fā)電機(jī)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(cè)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(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。作為下一步，試圖找出最大量一代變化時(shí)，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(gè)極端的10MW負(fù)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(yùn)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(shí)兩系統(tǒng)合閘時(shí)的頻率 圖17. 傳輸功率10MW時(shí)兩系統(tǒng)合閘時(shí)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(jìn)行孤島運(yùn)行，這種方式是作為智能電網(wǎng)的一個(gè)方便檢查。模型建立后的測(cè)試分為三個(gè)主要群體： 1．島與合作經(jīng)營的運(yùn)作 2．電壓條件 3．孤島運(yùn)行的頻率范圍 結(jié)論： ·模型中的風(fēng)力發(fā)電廠增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ·如果與電網(wǎng)同步運(yùn)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(lán)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(dá)佩斯理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院電氣工程和信息部電力工程學(xué)習(xí)。 他是在布達(dá)佩斯大學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)系的活力電工的PhD學(xué)生。他是匈牙利電工協(xié)會(huì)和BUTE能源學(xué)生協(xié)會(huì)的成員。 博士Andras Dan是布達(dá)佩斯大學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)電力工程部教授。他在1966年獲得碩士布達(dá)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(bǔ)償尤其是與電力系統(tǒng)諧波。 七、附錄 圖10.MO1 1Φ-G sc.發(fā)電機(jī)變化 圖11.MO1 3Φ sc.發(fā)電機(jī)變化 圖12.MO1 1Φ-G sc.的電網(wǎng)頻率 圖13. MO1 3Φ sc.的電網(wǎng)頻率 圖14. MO1 1Φ-G sc.的總線電壓水平 圖15. MO1 3Φ sc.的總線電壓水平 圖18. 傳輸功率0MW合閘時(shí)G1-K1上的功率流 圖19. 傳輸功率10MW合閘時(shí)G1-K1上的功率流 14