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第一篇电力电大论文范文参考：中国特高压电网发展战略规划研究
中国能源资源和能源消费很不均衡,能源丰富地区远离经济发达地区,一次能源在地域分布上呈现“北多南少、西多东少”的格局,西南水电基地、西北煤电基地距离中东部地区800～3000多公里.为满足未来经济社会发展和人民生活的用电需求,客观上要求通过坚强的电网,实现能源的大范围资源优化配置.由于现有500千伏电网远距离、大容量输电能力有限,西南部水电基地、西北部煤电基地的电力难以经济高效地输送到负荷密集的中东部地区,造成中东部地区不得不大量建设煤电项目,加剧了煤炭供应、交通运输和环境保护的紧张局面,降低了能源配置效率.
因此,建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的特高压输电系统,是中国能源和经济社会协调发展的必然要求,有利于促进大煤电、大水电和大核电基地的集约化开发,优化能源生产和消费布局,有利于西部地区将资源优势转化为经济优势,促进区域经济协调发展,有利于改善电网结构,提高电网的安全性和可靠性,有利于降低电网建设成本,节约土地资源,减轻运输和环保压力,提高运营效率,促进资源节约型和环境友好型社会建设.发展特高压电网是符合中国国情,是实现能源工业可持续发展的重大战略选择,对全面建设小康社会和构建和谐社会具有十分重要的意义,对促进世界电力工业发展也有巨大的推动作用.在前期阶段性研究成果的基础上,本文从全局战略的高度出发,对我国国家电网特高压骨干网架的发展与建设问题进行了研究、论证和规划.主要工作和创新性成果包括以下几个方面:
(1)研究定位了特高压交流和直流系统两者各自的适用场合:采用数学分析的方法,对影响交流输电系统输送能力和输送距离的几个主要因素进行了分析,包括同步运行的稳定性、电压和无功控制、串联电容补偿和并联电抗补偿等,并应用了交流输电系统的短路比概念,比较确切地刻划了两端交流系统对交流输电系统运行特性的影响,通过对交直流系统相互作用特性的分析,研究了影响特高压直流输电系统输送能力的主要因素,详细讨论了最大功率曲线和最大可送功率的概念,通过对特高压交流和特高压直流输电方式进行综合评估,定位了两者各自的适用场合.
(2)提出了我国跨区西电东送、北电南送电力流向和规模:根据我国能源资源分布特点,结合我国近期各省区域电网用电需求状况,考虑东部市场空间的变化,以及“三西”(即山西、陕西和蒙西)、宁夏、哈密、呼盟煤电基地前期工作等因素,一方面研究了西南水电的战略定位,校核了西南水电开发外送能力,另一方面遵循市场环境下输煤输电并举的发展思路,考虑适时加大大型煤电基地建设力度,研究了“三西”煤电基地向华中、华东送电的可行性,根据新调整的负荷水平和电源规划,对各区域电网进行电力电量平衡分析,提出了全国电力流的合理流向及规模,实现全国范围内的资源优化配置.这部分是规划论证特高压目标网架结构和跨大区联网格局的基础.
(3)提出了合理的国家电网特高压骨干网架的规划方案:根据全国电力流的合理流向研究结果,以及对国家电网基本功能的要求,提出了我国特高压中长期目标网架方案,主要包括2010年和2020年两个目标水平年的网架方案,电气计算结果表明,各目标水平年的特高压网架方案线路潮流分布合理,母线电压可控制在允许范围内,任一特高压交流线路的三相故障可保持系统稳定,能满足电力流输送的要求,针对远景煤电基地建设规模和负荷发展的不确定性,对2020年特高压骨干目标网架分别进行了电源和负荷敏感性分析,研究结果证明了所构建的特高压电网将具有较强的适应性和经济性,能够满足我国电力工业的持续健康发展.
(4)提出了特高压骨干电网背景下全国同步电网的合理构建方案:在对我国同步电网现状分析的基础上,结合我国特高压电网发展规划,提出了“十二五”初期到2020年前后我国同步电网的构建方案,即建设形成华北—华中—华东特高压同步电网、东北电网、西北电网、南方电网4个主要同步电网,重点分析了特高压同步电网的合理性、技术可行性以及电网综合效益,研究结果表明华北—华中—华东特高压交流同步大电网实现了华北、华中、华东三大电网的紧密互联,具有较高的稳定水平和强大的网间交换能力,可以最大限度地获得负荷错峰、水火互济、互为备用等联网效益,与输煤相比具有较为明显的经济优势.
第二篇电力电大论文样文：特高压输电网架结构优化与未来电网结构形态研究
基于能源资源和负荷需求逆向分布的国情,我国国家电网公司提出了建设“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展”的战略目标.2009年1月6日,晋东南一南阳一荆门特高压交流试验示范工程正式投入运行,标志着我国在特高压输电核心技术以及设备国产化上取得重大突破.根据规划,到2020年,我国将建成由1000kV交流、±,1100kV与±,800kV直流构成的特高压电网,实施远距离、大规模、高效率输电,促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发,在全国范围内实现资源优化配置.
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根据大电网发展规律,新的更高一级电压电网发展初期,将是系统安全稳定运行的高风险期.在构建特高压电网的过程中,我国电网将出现与输电网架结构密切相关的新的技术问题,典型的包括多级电磁环网问题、短路电流超标问题、多馈入直流相互影响问题和可再生能源大规模送出问题.如果解决不好这些问题,将给特高压电网的安全稳定运行带来严重的隐患.为避免不合理的输电网架结构所导致的稳定破坏事故,深入开展对特高压输电网架结构的研究,具有重要的理论意义和应用价值.
在全面学习和借鉴已有研究工作的基础上,本文从输电网架结构的综合评价模型研究入手,深入到具体的多级电磁环网优化分区和多馈入直流系统限流优化问题,并对我国未来可再生能源电网进行了远景设想.整个研究引入了多属性决策理论、模糊理论、复杂网络理论、多目标优化理论等,涉及到模型建立、算法求解、约束校验、策略流程等多个方面的内容,针对输电网架结构问题建立了系统的研究体系和模型.论文的研究工作和创新成果如下：
1)考虑提高系统安全稳定性与限制短路电流水平的相互制约关系,建立了一种适用于运行规划的输电网架结构综合评价模型.引入线路或变压器过负荷指标、母线电压越限指标、暂态发电机功角差指标、暂态电压安全裕度指标、短路电流越限指标、短路容量均衡指标及系统网损指标,应用模糊综合评价方法对不同的输电网架结构进行定量的评价.从功率转移和短路电流超标两方面对多级电磁环网运行方式进行了一定的理论分析,仿真计算了华北一华中特高压电网的多级电磁环网运行方式,指出了多级电磁环网存在的弊端和隐患,并应用综合评价模型对多级电磁环网开、合环方案进行了定量的评价.实际系统仿真验证了所建模型和方法的有效性.
2)提出了一种基于网络社团结构特性量化分析的电磁环网分区方法,将复杂网络社团结构理论应用于电磁环网分区过程,为形成电磁环网分区方案提供理论依据.考虑电力网络的线路长度及参数特性,选取线路的导纳模值作为边权重,并以此为基础定义了加权边介数和加权模块度指标；对传统Floyd-Warshall算法进行了改进,使其能够适用于存在多条等长度最短路径的网络的边介数计算；根据枢纽变电站分布情况及网络拓扑结构特性,应用GN分裂算法将电磁环网运行方式下低电压等级网络划分成若干分区；依据电力网络分裂过程中各个分区被划分出来的先后顺序形成电磁环网分区方案集合,并利用加权模块度指标宏观地衡量电磁环网分区质量.标准算例和实际系统仿真验证了所建模型和方法的有效性.
3)为了协调解决短路电流超标和多馈入直流相互影响问题,建立了一种适用于多馈入直流受端电网的限流方案多日标优化模型.通过分析各种限流措施对阻抗矩阵元素的影响,推导各种限流措施与超标站点白阻抗的灵敏度关系,提出了一种考虑限流措施灵敏度的支路筛选策略；通过分析多馈入短路比与网络结构的关系,推导出限流措施可能使多馈入短路比增大、也可能使其减小；采用开断线路和加装限流电抗器这两种典型的限流措施,以总投资成本最小、短路容量综合裕度最小、加权多馈入短路比最大为目标,应用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(nondominated sorting genetic algorithm Ⅱ, NSGA-Ⅱ),结合支路筛选策略,寻找Pareto最优的限流方案.实际系统仿真验证了所建模型和方法的有效性.
4)在分析欧洲‘',Super Grid2050",未来输电网架结构的基础上,提出了在我国“三北”地区建设可再生能源电网的远景设想.结合“三北”地区可再生能源发电基地规划,给出了2020年、2030年和2050年这3个时间节点的可再生能源电网目标网架；从交直流输电方式比较、新型直流输电技术特点、多端直流输电系统发展等方面对可再生能源电网的技术可行性进行了论证.“三北”可再生能源电网远景设想是在我国能源结构战略性调整的背景下提出的,根本目的是利用广域范围内的资源互补性平衡非水可再生能源的功率波动性和不确定性,减少“三北”地区储能系统的投资,为受端电网提供稳定可靠的注入电力.
第三篇电力电大论文范文模板：含风电电力系统的场景分析方法及其在随机优化中的应用
风力发电具有显著的随机性和波动性,且不受调度.随着我国风电并网比例与日俱增,风电“并网难”问题日益突出.在电力系统规划与运行中如何充分考虑风电的随机性和波动性,成为了当前世界范围内工业界和学术界普遍关心的前沿性难题.
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论文首先构建了基于场景分析方法的含大规模风电电力系统随机优化决策框架,根据是否考虑随机变量的相关性,将风电场景细化为静态场景和动态场景两方面分别论述场景生成的方法,并结合各自的具体实例——大规模风电输送通道落点优选和随机机组组合,深入研究了场景分析方法在随机优化中的应用,取得了以下几方面的创新成果：
在场景生成方面：风功率预测误差的解析理论分布对于不同的预测手段和应用地点尚不具有广泛的适用性.对此,本文提出了“以随机变量的经验分布作为场景生成的输入”的思想；通过等间距抽样法,对单个随机变量或多个相互独立的随机变量的经验分布进行抽样,采用柯列斯基分解或场景树法对抽样值进行重新排列组合,介绍了一套基于拉丁超立方抽样的静态场景生成方法；已有的动态场景生成方法没有计及风电的波动特性.并且,与目前广泛使用的风功率“点预测”手段相应的动态场景生成方法不完备.对此,本文提出了一种考虑风功率随机性和波动性的动态场景生成方法,采用“预测箱”统计风功率点预测的预测误差经验分布,通过对多元正态分布协方差结构的关键参数进行辨识和逆变换抽样,使得随机生成的动态场景既符合风电的随机性又符合波动性.
关于风功率静态场景在随机优化中的应用方面：论文将静态场景生成与随机优化方法结合应用到我国某省接入外来大规模风电的输送通道落点优选问题中,设计了风电落点多目标决策的评价指标体系及其权重设置方法；通过仿真分析,本文发现电力系统的多样化运行方式可能会影响决策模型的结果.因此,论文利用带有概率信息的多个典型静态场景刻画了运行方式的多样性,提出了一种考虑多场景的风电落点随机优化方法.
关于风功率动态场景在随机优化中的应用：论文以随机机组组合作为对象,通过计算发现：经过经典的场景削减方法得到的最有可能发生的场景可能忽略部分极端场景,这些极端场景虽然发生概率很低,但是一旦发生造成的影响是巨大的.鉴于此,本文从场景生成得到的原始大量场景集合中辨识出极端边界场景,并将其引入到修正后的随机机组组合模型中刻画极端事件造成的损失期望,构成了两阶段随机机组组合方法,权衡了系统运行的经济性和可靠性.并且随机机组组合模型经过混合整数线性化,调用CPLEX软件实现了问题的快速准确求解.
第四篇电力电大论文范例：大规模风电并网条件下的电力系统有功功率平衡理论研究
随着风电在我国各电网中并网规模的不断扩大,风电所具有的随机性、间歇性以及反调峰特性给电力系统有功平衡的各个方面都带来非常大的影响.在其中,低谷调峰能力不足所导致的大规模弃风浪费是当前电网面临的主要问题；而风电场脱网所造成的频率控制问题也值得关注.针对上述两个方面的问题,论文进行了较为系统和深入的研究,主要工作及成果如下：
1.冬季供暖期,由于热电联产机组的调峰能力因供暖而下降,导致负荷低谷期间强迫出力过大,留给风电上网的空间严重不足,造成大量弃风.为此,在借鉴丹麦经验的基础上,提出了在我国电力系统中实行热电厂参与风电低谷调峰的设想,以东北电网为例论述了热电参与调峰对接纳风电的效益.分析表明,热电参与调峰是解决未来电网风电接纳能力不足的一个有效途径.进一步,还分析了三种可行的“热电解耦”技术方案,指出了实行热电参与调峰所面临的关键问题.
2.为激励发电企业充分发掘其调峰潜力参与风电调峰,在充分考虑当前我国电力系统运营环境的基础上,提出了在现有上网电价制度下建立市场化的非常规调峰服务定价机制的构想.进而,通过对风电弃风机理的剖析,考虑现有的调峰管理模式,设计了风电参与的非常规调峰服务交易理论基本框架,并对其中的核心问题及解决方案进行了论述.分析表明,风电参与的非常规调峰服务市场,既可产生调峰价格信号,激励调峰并引导风电与调峰电源协调发展,还可保证电网经济运行,而且与现有风电扶持政策相兼容.
3.为平抑风电的日间波动性,保障火电机组各日所承担尖峰负荷数量的稳定性,减少火电机组开停机调峰需求,提出了冬季枯水期水电一风电联合调峰运行策略,建立了以月为决策时间尺度、以周为决策时间间隔的滚动决策框架.理论分析和算例验证均表明,该联合运行策略不仅可有效平抑风电出力的日间波动性,使火电机组承担的日尖峰负荷保持稳定,从而保障火电开停机稳定性；还可利用水电的剩余容量与风电协调,充分利用风电电量,从而提高系统调峰能力、减少火电机组开机容量,提高电网运行经济性.
4.大规模风电并网后,使得原有的低频减载方案存在安全隐患.为此,对风电出力的波动性和风电机组的低频保护对低频减载方案整定的影响进行了分析,论证了低频减载方案校核模型中单机改进为多机的必要性,提出了计入风电机组的影响的模型参数修『正方法,进而设计了大规模风电并网下的低频减载方案.最后,对传统方案和改进方案进行了仿真对比,结果表明,改进方案能更为有效地抑制系统频率下降,频率恢复效果更为良好.
上述研究表明,对调峰问题而言,热电参与调峰是解决未来我国风电接纳的有效途径,其关键在于要有良好的调峰激励机制,而市场是最为有效的手段；水电——风电联合调峰运行也可以在一定程度上提高系统的调峰能力,从而提高系统接纳风电的水平.对频率控制问题而言,在设计低频减载方案时必须充分计及风电机组的影响,从而提高低频减载方案的可靠性.
上述研究可为我国大规模风电并网后有功平衡问题的解决提供有益的参考.
第五篇电力电大论文范文格式：大电源外送系统次同步振荡分析方法及特性研究
我国的能源资源和电力负荷分布状况决定了我国“西电东送,北电南送”的大规模、远距离输电发展格局.为提高输送容量,大型电源基地外送系统广泛采用了串联电容补偿和高压直流输电技术,系统具有近电气距离多机和交/直流多通道等特点,机电耦合特性异常复杂,次同步振荡(Subsynchronous Oscillation, SSO)问题凸显,采用常规的单机无穷大简化等值系统难以准确揭示其次同步振荡特性.另一方面,随着柔*流输电系统(Flexible AC Transmission Systems, FACTS)的逐步推广和应用,以及我国西北地区风电的大规模开发和并网,我国电力系统的次同步振荡问题更将呈现出新的特点.本论文结合上述工程背景,研究多机交直流联合电力系统次同步振荡分析的特征值和复转矩系数分析方法,探索含FACTS及风电的大电源外送系统次同步振荡特性.论文的主要工作和研究成果如下.
(1)研究了电力系统次同步振荡特征值分析中网络部分状态空间的生成方法.针对具有非常态网络(Improper Network)特点的输电网状态空间生成所面临的独立状态变量选取等问题,归纳了输电网络状态变量选取规律,定义了电容支路动态导纳矩阵的概念,进而采用支路追加的思想提出了一种建立电力系统网络部分状态空间模型的新方法；该方法可方便地根据网络结构确定网络状态变量,且算法易于实现；工程实际算例特征值分析和时域仿真表明了该方法的有效性.
(2)改进了基于复频域端口等效导纳矩阵(Complex Frequency Domain Port-equivalence Conductance Matrix, CPCM)的复转矩系数法并开发了相应软件.系统地研究了电力系统元件和网络的复频域建模方法,改进了基于CPCM的复转矩系数法中发电机和网络复频域模型的接口算法,从而使算法可有效地计及多机系统中机组轴系间的耦合作用,提高了电气复转矩系数计算的准确性,并使算法具有分析含发电机转速反馈控制的SSO阻尼装置对机组电气复转矩系数影响的能力；工程实际算例特征值分析和时域仿真均验证了改进算法的有效性.所开发的分析软件可为系统规划／运行中的次同步振荡问题研究提供一种有效的分析手段.
(3)以我国某工程系统为原型系统,采用改进的基于CPCM的复转矩系数法研究了含TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor)的交直流联合电力系统的次同步振荡特性,并对比分析了系统中串补线路分别采用TCSC和固定串联电容补偿时系统的次同步振荡特性.分析表明有以下特点可供大电源外送工程规划和运行参考：经交直流联合通道外送的SSO风险小于仅经串联电容补偿外送的风险,且在串联电容补偿输电系统中推广TCSC的使用可降低系统的SSO风险.
(4)我国西北地区存在密集的大容量风电和火电集中外送的需求,风电—火电打捆集中外送系统的工程实现将成为必然.针对风电—火电打捆经串补外送系统的次同步相互作用(Subsynchronous Interaction, SSI)新问题,汽轮发电机组和风电机组间SSI特性的相互影响研究表明风电—火电打捆可对汽轮发电机组和风电机组的SSI问题有一定改善作用,并进一步探索了DFIG (Doubly Fed Induction Generator)附加控制综合抑制系统中汽轮发电机组SSO和风电机组SSI的方法和可行性.
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