返回列表 发布新帖

基于磁流体力学模型与模型预测控制的地磁暴期间超高压、特高压电网电压波动平抑优化调度

28 0
1 黄金阳光 发表于 2024-10-4 00:35 | 查看全部 阅读模式
文档摘要:地磁暴期间,电网中的变压器受到地磁感应电流(GIC)影响而导致无功损耗会显著增大,这种不确定的、突发群发的无功扰动会引发电网电压波动.超高压、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害,造成电压跌落至不合格区间甚至引发电压崩溃而导致大规模停电.该文以地球三维磁流体力学(MHD)模型预测的地磁扰动(GMD)为基础,采用模型预测控制(MPC)方法修正MHD模型计算的无功扰动并调整可控主导节点的注入功率进行优化调度,平抑地磁暴期间超高压、特高压电网电压波动.该文还以华东超高压、特高压电网为算例,仿真对比了特大地磁暴发生期间电网实施优化调度前后的电压波动,并提出了波动率指标验证了所提方法的有效性,为保证地磁暴期间的电压稳定性和合格率提供了指导.

Abstract:Geomagneticstormsoriginatefromthegeomagneticdisturbances(GMD)causedbytheintensesolaractivity,andtheGMDwillinducegeomagneticinductioncurrents(GIC)whenitisappliedtothegrid.Asthegeomagneticstormscausedbysolaractivityoccuralmostatthesametimearoundtheworld,thereactivepowerdisturbancecausedbygeomagneticstormshasthecharacteristicsofsuddenandmassoccurrenceinthewholegrid.Theextra-highvoltage(EHV)andtheultra-highvoltage(UHV)powergridsaremorevulnerabletogeomagneticstormsduetotheirspecialelectricalcharacteristics,whichcancausevoltagefluctuationsinthewholegridandevenleadtovoltagecollapseandcatastrophicconsequencesoflarge-scalepoweroutages.Thetraditionalmethodsgenerallyusethemethodofconnectingresistorsorcapacitorsinseriesattheneutralpointofthetransformer,butthesemethodsarenotfullyadaptedtosmoothingthevoltagefluctuationsofthegrid.Inrecentyears,withthedevelopmentoftheoriesrelatedtogeophysicsandspaceweather,thethree-dimensionalmagnetohydrodynamics(MHD)modelhasbeenabletopredicttheGMDofgeomagneticstormsmoreaccurately.ThispaperproposesanoptimaldispatchbasedontheMHDmodeltosmoothoutvoltagefluctuationsinEHVandUHVgridsduringgeomagneticstorms.TheEHVandUHVgridsachievevoltagecontrolbyadjustingtheinjectedpowerfromtheEHVgridstotheUHVgrids.Inthispaper,thesequenceofinjectedpowerchangeamountofcontrollablepilotnodesiscalculatedfromthevoltage-powersensitivityfactor.Tocopewiththeadverseeffectscausedbyforecasterrors,rollingoptimizationisperformedincertainsteps,andonlycontrolcommandsforthecurrentoptimizationperiodaresenteachtime,insteadofallperiods.Andcomparingthedifferencebetweenthephasormeasurementunit(PMU)measuredreactivepowerincrementandthehistoricalpredictedvalue,andcorrectingthepredictedvalueoftheMHDmodelinthecurrentoptimizationperiod.Bythisway,afeedbackmechanismisformedthroughrollingoptimizationandfeedbackcorrectiontoimprovetheeffectivenessofoptimaldispatch.Comparedwithtraditionalmethods,theproposedmethodissaferandmoreeconomicalasnonewequipmentisrequired.ThroughthesimulationanalysisandverificationoftheEasternChinaEHVandUHVpowergrids,thefollowingconclusionsareobtained:(l)TheproposedoptimaldispatchschedulingcoordinatestheactiveandreactiveresourcesintheEHVandUHVgrids,effectivelysuppressingvoltagefluctuationsduringgeomagneticstorms,reducingtheseverityofvoltagefluctuationsandsmoothingthetrendofvoltagefluctuations.(2)Atthetimeofgeomagneticstormsuddencommencement(SSC),thesuddenandmassreactivedisturbancestendtoexceedthesubstationreactivepowermargincausingreactivepowerimbalanceandvoltagedip.Byreducingactivepowerinjection,thesystemvoltagestabilitycanbeimprovedandsecondarydisastersofgeomagneticstormsuchasvoltagecollapsecanbeprevented.(3)Thenodesatthecornersorendsofthegridtopologyarethe"weakpoints"ofreactivepowerimbalance,andthereactivepowerreservesatthesesubstationsshouldbeincreasedappropriatelyintheplanninganddesignstagetoimprovethegrid'sabilitytocopewithgeomagneticstorms.

作者:辛文凯   王泽忠   刘春明   王古玥 Author:XinWenkai   WangZezhong   LiuChunming   WangGuyue
作者单位:高电压与电磁兼容北京市重点实验室(华北电力大学)北京102206华北电力大学电气与电子工程学院北京102206
刊名:电工技术学报 ISTICEIPKU
Journal:TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年,卷(期):2024, 39(13)
分类号:TM712
关键词:地磁暴  地磁感应电流  电压波动  磁流体力学  无功扰动  
Keywords:Geomagneticstorm  geomagneticinducedcurrent(GIC)  voltagefluctuation  magneto-hydrodynamics(MHD)  reactivedisturbance  
机标分类号:TM741TM614O361.3
在线出版日期:2024年7月22日
基金项目:国家自然科学基金基于磁流体力学模型与模型预测控制的地磁暴期间超高压、特高压电网电压波动平抑优化调度[
期刊论文]  电工技术学报--2024, 39(13)辛文凯  王泽忠  刘春明  王古玥地磁暴期间,电网中的变压器受到地磁感应电流(GIC)影响而导致无功损耗会显著增大,这种不确定的、突发群发的无功扰动会引发电网电压波动.超高压、特高压电网由于其特殊的电气特性更容易受到地磁暴的侵害,造成电压跌落至不...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
本文读者也读过
相似文献
相关博文

关键词:地磁暴,地磁感应电流,电压波动,磁流体力学,无功扰动,

2024-10-4 00:35 上传
文件大小:
16.23 MB
下载次数:
60
高速下载
【温馨提示】 您好!以下是下载说明,请您仔细阅读:
1、推荐使用360安全浏览器访问本站,选择您所需的PDF文档,点击页面下方“本地下载”按钮。
2、耐心等待两秒钟,系统将自动开始下载,本站文件均为高速下载。
3、下载完成后,请查看您浏览器的下载文件夹,找到对应的PDF文件。
4、使用PDF阅读器打开文档,开始阅读学习。
5、使用过程中遇到问题,请联系QQ客服。

本站提供的所有PDF文档、软件、资料等均为网友上传或网络收集,仅供学习和研究使用,不得用于任何商业用途。
本站尊重知识产权,若本站内容侵犯了您的权益,请及时通知我们,我们将尽快予以删除。
  • 手机访问
    微信扫一扫
  • 联系QQ客服
    QQ扫一扫
2022-2025 新资汇 - 参考资料免费下载网站 最近更新浙ICP备2024084428号
关灯 返回顶部
快速回复 返回顶部 返回列表