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摘要:直流电网具有接入灵活、控制灵活、经济性好等优势,受到了工程和学术界的关注,而传统的电力系统建模仿真技术已经不能完全适应直流电网的研究和应用的需要。文中介绍了直流电网建模仿真的最新发展,总结了适用于直流电网的设备模型和仿真方法,提出了建模和仿真技术的挑战。在建模技术方面,总结了 AC/DC换流器模型、DC/DC 换流器模型、直流开关模型、直流负载模型和直流电网的系统控制模型和实现方法。在仿真技术方面,阐述了直流电网潮流算法的实施方案和挑战;总结了直流电网电磁暂态算法在精确性和效率上的挑战,提出了解决方案;阐述了高效的并行算法和多速率混合仿真的挑战和实现方法;展望了物理仿真技术和数模混合仿真在直流电网的应用和未来发展。
0 引言
直流电网是由大量直流端以直流形式互联组成的能量传输系统。它可以实现新能源的平滑接入,有功、无功功率的独立控制,适应性更强的供电模式,灵活和安全的潮流控制。目前世界能源战略发展为直流电网的应用提供了广阔的空间。从输电领域看,传统的电力系统在接纳超大规模、高波动性的新能源和提升用户供电质量方面,面临着技术挑战。直流电网依靠自身灵活可控的优势,成为一种具有前景的解决方案。从配电领域看,考虑到以电动汽车、信息系统设备为代表的直流负荷不断增加,通过建立直流配电网可以减少换流环节,降低损耗;而城市直流配电网可以在减少输电走廊需求的同时增大输送容量,被认为是一种有吸引力的解决方案。随着直流电网受到工程和学术界的关注,为分析和研究服务的直流电网建模仿真技术也成为研究的热点。本文详细调研了各种直流电网模型和仿真的发展和挑战,分析和总结了适合直流电网应用的各种模型和技术,为直流电网仿真技术的应用提出了一些思路。
1 直流电网建模技术的应用和挑战
1.1 直流电网建模研究的必要性和挑战
直流电网的设备与传统电力系统的设备有较大的区别,因此,传统的电力系统仿真模型和工具并不能满足直流电网应用的需要。本文认为,直流电网的建模挑战主要有3个方面。
1)相量模型不再适用。
交流系统有明显的主导频率,主要研究50Hz以下的动态特性,以基波相量模型为研究的主要手段。直流电网系统没有主导频率,主要研究宽频带(0~3kHz)特性,不能使用相量模型。
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4月27日,国网青海电科院首次采用动模仿真技术,依托自主研发的中低压动模仿真试验平台,完成了青海电网首条配电线路自愈功能动模仿真测试工作。自愈功能因能够快速隔离配电网故障,被喻为配电网的“免疫系统”。首先,自愈功能通过对线路各级开关配套的配电终端进行参数配置,形成线路自愈方案。在线
为加快落实国家发展改革委等部门《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》和我省《关于支持新能源汽车与电网融合互动工作方案》工作要求,扎实推进我省车网融合试点示范工作,4月28日,省汽车办举办全省新能源汽车与电网融合工作培训会,省有关单位、各市负责车网融合工作人员共60余人参加会议
4月29日,国家能源局举行新闻发布会,有记者提问到,在配电网安全风险管控重点行动中,国家能源局将如何把握时,电力安全监管司副司长阎秀文表示,在本次重点行动中,我们综合考虑当前配电网存在的突出问题和转型发展趋势,主要聚焦7个方面开展工作。一是聚焦配电网网架结构安全性。全面梳理配电网防灾
4月29日,国家能源局举行新闻发布会,介绍发布电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。电力安全监管司副司长阎秀文介绍电网安全“三项行动”相关情况时提到,当前电力行业正处在新型电力系统加速构建的关键期,电网安全运行面临的风险和挑战前所未有。对此以“三项行动”为切入点,全面强化电
4月25日,国网天津经研院规划评审中心牵头完成的“十五五”配电网规划重点研究课题之一《“十五五”配电网电力需求预测研究》课题通过公司发展部阶段性审查。课题报告深入分析了天津经济发展面临的形势,梳理分析了“十五五”期间各供电区域经济发展热点区域,在对天津电网现状电力需求分析基础上,结
北极星售电网获悉,近日,吉林省发改委发布关于开展《关于促进吉林省新能源产业加快发展的若干措施》政策评估的通知。文件提出,加快绿能产业园区创建方面。系统梳理各地绿能产业园区创建基本情况,重点评估辽源、通榆、洮北、农安、松原5个千万千瓦级增量配电网产业园区和松原、长岭、大安、洮南、梨
4月22日,广西南宁市印发南宁市城乡建设领域碳达峰实施方案(南住建〔2024〕157号),其中提到,强化城市发展与广西电网规划建设的相互衔接和协调配合,推动智能微电网、“光储直柔”、蓄冷蓄热、负荷灵活调节、虚拟电厂等技术应用,优先消纳可再生能源电力,主动参与电力需求侧响应。此外,建立以电力
4月24日,在合肥市瑶海区五十头地区与肥东县交界处,长丰公司不停电作业班工作人员正在进行带电接火作业,该项工程投运后,标志着长丰县首条跨县域配网线路“手拉手”联络成功。据了解,此次县域间配网联络工程是35千伏三十头变10千伏五十头05线卫岗支线48#杆与35千伏元疃变10千伏合白路05线先锋支线#5
4月22日,福建福州市区2024年第一批次10千伏及以下配网工程核准获批。一、为满足福州市区经济和社会发展的需要,提高市区电网的供电能力和供电可靠性,依据《中华人民共和国行政许可法》《企业投资项目核准和备案管理条例》,同意建设福州市区2024年第一批10千伏及以下配网工程(项目代码:2403-350100
近日,内蒙古印发高质量推动高标准农田建设的通知,其中提到,推进农田供电工程“建管运”一体化,电网供电灌溉地块据实提取投资额度,委托有资质的单位组织进行设计、物料采购、施工、管护运维,确保满足灌排用电需求。同时,按照不低于施工企业中标金额10%的比例落实以工代赈。原文如下:内蒙古自治
为贯彻落实省政府“率先突破”任务有关要求,加快推进十个省级统筹绿能产业园区(5个增量配电网绿园区、5个氢基绿能园区)建设,4月23日省能源局组织召开绿能产业园区建设调度视频会,省能源局副局长杨庆明主持会议。长春市发改委、四平市发改委、白城市能源局、松原市能源局、各绿能产业园区所在县(
2月21日上午,京津冀能源协同发展行动计划新闻发布会在市发展改革委举行,市发展改革委、市城市管理委、市经济和信息化局相关负责人出席,并介绍有关情况。近日,经京津冀三地政府批准,市发展改革委联合天津市发展改革委、河北省发展改革委共同编制印发京津冀能源协同发展行动计划(以下简称《行动计
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3月19日,第七届中国工业大奖发布会在京召开。国家电网有限公司张北柔性直流电网试验示范工程荣获本届中国工业大奖。这是继1000千伏晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程、青藏电力联网工程、国家风光储输示范工程、向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程和巴西美丽山特高压输电二期项目后
绿电即绿色电力,是指通过风力发电、水力发电和太阳能光伏等这样的手段,由可再生能源转化成的电能。在北京2022年冬奥会期间,所有的场馆都将采用绿电来供应。北京冬奥组委规划建设部部长刘玉民13日表示表示,三个赛区当中,张家口赛区和延庆赛区都有丰富的清洁能源储备,能够保证冬奥场馆绿电的供应。
日前,中国电力科学研究院有限公司与国网经济技术研究院有限公司、南京南瑞继保工程技术有限公司组成的联合攻关团队,在张北柔直工程±500千伏中都换流站成功完成柔性直流与新能源振荡复现及抑制现场试验,开展柔直与新能源振荡的现场在线复现、在线抑制,实现柔直与新能源振荡现象与抑制的理论推导、仿真分析与现场复现的一致性比对,为解决电力电子网络振荡问题提供理论支撑。
目前,清洁能源外送、柔直示范、主网强化、智能配网、清洁供暖、高铁配套冬奥“六大工程”全部建成投运,500千伏多路通道、220千伏双环网、110千伏双链式、10千伏电缆双环网的高可靠供电体系搭建完毕。其中,最值得一提的是柔直示范,该工程是最年轻的团队用最短时间攻克了世界最高电压等级和最高技术含量的工程,创造了12项世界第一。
2021年3月30日,工业和信息化部产业发展促进中心在北京组织开展了国家重点研发计划项目《高压大容量柔性直流电网关键技术研究与示范》的综合绩效评价。
3月12日,张北可再生能源柔性直流电网示范工程在北京通过了国家电网有限公司组织的工程竣工环境保护专项验收。国家电网投资建设的张北可再生能源柔性直流电网示范工程,新建北京换流站、丰宁换流站、康保换流站、张北换流站、±500kV直流输电线路工程,涉及北京市、河北省。工程于2018年2月开工建设,2020年6月投入运行。
2月23日,中国电力科学研究院有限公司计量所工程师贾福泉开展新能源汽车充电桩内置计量器具试验检测。这种方法采用直流电能计量检测技术,可检验新能源汽车充电桩计量特性。中国电科院切实提升计量测试能力、计量科技创新能力和运行能力水平,自2017年11月以来,推进国家智能电网量测系统产业计量测试
今天上午,2021年全国能源工作会议在北京召开。国家能源局党组书记、局长章建华作题为《深入贯彻落实能源安全新战略为全面建设社会主义现代化国家提供坚强能源保障》的报告。中电传媒记者第一时间带您速览“十三五”能源发展成绩单1.非化石能源消费比重超过15%,能源清洁低碳转型加速“十三五”期间,
近年来,随着全球能源结构转型和清洁能源发展的加速,“源网荷储”一体化模式备受瞩目,市场前景呈现出蓬勃发展的态势。所谓“源网荷储”,是以“电源、电网、负荷、储能”为整体规划的新型电力运行模式。而“源网荷储”一体化则是将传统电力系统“发-输-变-配-用”的单向过程,形成“源-网-荷-储”的
4月27日,由国网天津经研院设计的兰清道-陈塘庄220千伏线路工程顺利送电。陈塘庄220千伏变电站位于河西区,承担着天津市市政府、天津市电视台、地铁1号线等众多重要用户的供电任务,是连接环内与环外电网的重要节点,该工程的实施可有效提升陈塘庄站的供电可靠性。设计中心(勘测设计公司)于2021年8月
北极星储能网获悉,4月30日,云南保山市人民政府印发《保山市2024年进一步推动经济稳进提质政策措施》(以下简称《措施》)的通知。《措施》指出,提高能源保障能力。积极争取将更多新能源项目列入省级建设方案清单,力争年内新能源项目开工规模40万千瓦以上,积极谋划一批抽水储能项目,提速实施白玉
国家电网新疆电力有限公司最新数据显示,新疆新能源装机刚刚突破7000万千瓦大关,达到7002.1万千瓦,占到新疆电网总装机的近一半,规模和占比均位居全国前列。国家电网新疆电力有限公司相关人员介绍,截至目前,新疆电网总装机容量1.5亿千瓦,其中新能源装机规模7002.1万千瓦。预计到今年底,新疆累计
今年2月,国家发展改革委、国家能源局联合发布《关于建立健全电力辅助服务市场价格机制的通知》(发改价格〔2024〕196号),进一步规范了电力辅助服务价格机制,激励电力调节价值更好发挥作用,是继出台煤电容量电价政策激发电力容量价值后,贯彻落实党中央、国务院深化电力体制改革决策部署的又一重要
开栏的话今年2月底,习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时强调,我们要顺势而为、乘势而上,以更大力度推动我国新能源高质量发展,为中国式现代化建设提供安全可靠的能源保障,为共建清洁美丽的世界作出更大贡献。本版即日起开设“服务新能源高质量发展·国网典型实践”系列报道,深入展现
最近,江苏省电力公司数字化部专家来盐城盐都供电服务中心西区供电所开展供电所数字化应用工作调研,对该所运用数字化工作台、营配融合数据看板、台区经理移动作业终端应用、三相不平衡深度分析、低压台区线损异常分析、台区低压漏电电流实时监测、台区超容监测分析等方面的数字化工作连连赞叹。此前,
科技自立自强是国家强盛之基、安全之要,标准化是实现科技自立自强的重要抓手。党中央、国务院颁布实施《国家标准化发展纲要》,把“推动标准化与科技创新互动发展”作为首要任务进行部署。围绕“科研-标准-产业”“三位一体”总体原则,形成“三全五型”式体系框架;通过创新要素的聚合耦合,促进要素
4月23日,陕西全省电力建设推进视频会召开。2023年,全省完成电网投资超200亿元,110千伏及以上电网项目核准123项、开工111项、投产87项,均创历史最好水平。陕北至湖北±800千伏特高压直流输电工程配套的5个煤电项目新投产4个、开工1个,联合神府至河北南网、榆横至潍坊等外送通道扩大外送量,全年全
北极星储能网获悉,4月29日,国家能源局举行新闻发布会,发布一季度能源形势和可再生能源并网运行情况,介绍新型储能发展和电网安全“三项行动”有关情况,并回答记者提问。[总台央视记者]国家能源局近期组织开展了新型储能试点示范工作,请问后续将如何发挥好试点示范项目的示范带动效应,促进各类技
4月28日,国网吉林省电力有限公司(下称“国网吉林电力”)在长春举办新闻发布会。会上向公众发布了《2023社会责任报告》与《高质量发展纲要》两份重要文件,旨在向外界展示国网吉林电力在履行社会责任和推动高质量发展方面的决心与成果。《2023社会责任报告》共有99页,字数达到了2.4万,详尽地向社会
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