电厂电气自动化论文范文参考关于电厂电气自动化的优秀论文范文【10篇】

电厂电气自动化论文范文参考关于电厂电气自动化的优秀论文范文【10篇】 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. 调峰电厂在峰谷差较大的电网中起着重要的调峰作用,其运行可靠性对电网的安全稳定运行具有重要意义.调峰发电厂设备启停、功率调节等较普通电厂更为频繁,对该类型电厂厂用电设备及系统的可靠性要求更为严格.本文对调峰用天然气发电厂厂用电系统的可靠性计算方法、风险评估方法以及可靠性提高措施的方法进行了较为全面系统的研究. 本文采用符号动力学方法,对厂用电系统中的元件进行了可靠性及风险描述,并在此基础上构建了厂用电系统风险评估方法,并通过全寿命周期成本作为约束条件,对可靠性改进方法进行了分析. 本文首先选取了一组适用于发电厂厂用电系统可靠性计算的指标,根据马尔科夫状态方程分别构建厂用电系统中功率元件和操作元件的可靠性模型.功率元件以包含正常、故障及计划停运的马尔科夫三状态模型予以模拟,操作元件以包含正常、计划停运、非计划停运及误动拒动予以模拟.根据各种状态之间的转化关系导出各状态的概率计算公式,结合厂用电设备历史故障记录对可靠性指标进行计算.应用上述计算方法对某天然气发电厂厂用电设备的可靠性进行了计算. 在厂用电设备及系统可靠性模型的基础上,应用蒙特卡罗方法,对调峰用天然气发电厂厂用电系统的可靠性及风险评估进行了研究.根据发电厂历史发电量曲线构建多级水平负荷模型,然后采用0,1均匀分布模拟所有设备的实时状态,进行重复多次模拟,统计计算系统的可靠性指标.并在此基础上进行预想故障分析,计算所有会引起机组停运的故障概率,然后将之与电厂多级水平负荷模型进行比较,最后得到风险指标LOGP (缺发电概率)和EENG(缺发电量期望).应用上述方法对某天然气发电厂厂用电系统的运行风险进行了评估分析. 根据可靠性计算和风险评估结果,本文提出了调峰用天然气发电厂厂用电系统的可靠性改善措施.并根据全寿命周期成本理论,提出了可靠性优化措施的费用分解模型,包括设备投资费用、设备运行维护费、停电损失费用、退役成本以及其它费用.引入敏感性分析理论,评估发电厂风险对各设备可靠性的敏感性,根据分析结果对各方案进行技术性及基于LCC理论的经济性对比分析.应用上述方法制定了某天然气发电厂厂用电系统的可靠性改善优化措施. 为了应对近年来全球气候变暖趋势、降低对日益匮乏的传统能源的依赖程度、抢占新一轮能源革命的制高点,世界主要发达国家纷纷把发展智能电网作为其国家战略和决策,掀起了一场全球范围的智能电网建设热潮,智能化已经成为国际电网发展的重要趋势.我国也提出了智能电网发展战略,国家电网公司xx年颁布的国家电网智能化规划总报告明确提出我国坚强智能电网发展目标：即到2020年,建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,具有信息化、自动化、互动化特征,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,覆盖所有电压等级,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的坚强智能电网.智能电网建设是我国在新的环境下电力行业发展的重要发展战略,其建设将促进我国电力行业的技术革命和产业发展.但智能电网建设是一个浩大的系统性工程,不仅要解决众多的技术难题,而且其将对技术、经济、社会、环境等因素都会产生相互作用和影响.因此,还需要我们深入研究与之配套的宏观政策、 _、发展战略、市场机制、经营管理等方面的软科学问题,而这种研究是一个涉及经济、社会、法律、能源、信息等多学科的交叉领域.目前对于智能电网的研究主要集中在技术研发领域,对智能电网投资建设及运营等的技术经济问题研究则相对较少、不够系统和深入. 论文在分析中,主要根据我国智能电网发展规划和我国电力行业特征,围绕坚强智能电网建设的产业前景、产业技术支撑、产业运营管理和产业政策管理等层面,重点分析智能电网投资建设的宏观效益、试点项目评价、智能电网建设后期资产运营管理、智能电网技术创新及电力产业规制等技术经济问题.本文将宏观与微观相结合,技术与市场相结合,全面和系统的研究了智能电网相关主要技术经济问题,选题具有鲜明的特色.具体创新如下： 本文首先对智能电网投资建设按部门进行有效分解,然后应用投入产出模型分析投资建设对国民经济及各产业部门增长的影响；构建数量模型,定量分析智能电网产生的环境效益；基于电网全寿命周期和模糊集合理论,提出了智能电网试点项目技术性评价实用模型,对智能电网试点项目的安全性、可靠性、先进性和互动性的协调发展进行研究. 构建了智能变电站状态检修模型.本文结合智能变电站技术特点,构建智能变电站状态检修核心模型.结合不同预测方法和输变电设备预测评估特征,选择时间序列法和灰色理论作为预测方法,应用模糊层次分析法建立了输变电设备状态预测评估模型；提出了基于定性评价的输变电设备风险评估模型,确定了资产、资产损失程度和设备平均故障率的评估和计算方法,具有较强的可操作性. 本文应用技术创新和战略管理理论,结合我国智能电网建设目标、技术创新特征及我国电力行业技术创新水平,提出了我国智能电网技术创新战略路径和战略组织形式.智能电网背景下我国电力产业结构将呈现垄断竞争的产业格局,既不同于传统的垄断一体化产业结构,也不同于国外已经进行市场化改革的电力产业结构.本文根据这一特点,采用SCP范式（市场结构-市场行为-市场绩效）,提出了我国智能电网环境下电力产业规制的思路和重点. 电源是电力产生的主要方式,是统一坚强智能电网发电环节的基本保证和重要组成部分.随着发电机组装机容量的增加、电网互联的日渐紧密,电网运行特性日趋复杂,大机组和大电网之间的相互作用及影响已成为关系到电力生产安全性和经济性的关键技术问题之一.研究发电机涉网参数在线评估和厂网协调优化控制方法,强化机网协调能力,有助于提升电力系统安全稳定水平,提高应对大面积停电事故的能力,是构筑坚强电网的基础. 本文针对电力系统机网协调优化问题展开研究,取得了如下创新性研究成果： 1)基于WAMS系统建立了一套发电机组一次调频性能在线评估指标体系,从对象维、事件维和时间维三个角度对一次调频能力进行全面的分析和评价；根据WAMS数据特点,针对各项指标设计了相应的算法,解决了系统频率突变关键时间点难以确定的问题,能够有效避免机电暂态过程对计算结果准确性的影响. 2)构建了基于安全性、质量性、经济性三类指标事件驱动的AGC和*C分层协调优控制系统结构体系,设计了相应的AGC与*C系统控制策略和控制算法,充分利用协调控制系统的分层结构和AGC、*C交叉迭代方法实现功率分配和网损优化的协调控制. 3)在计及励磁系统动态的发电机模型的基础上,将励磁回路的变化、调速侧的变化作为干扰项(励磁回路电气扰动和机械功率扰动)考虑到模型中进行计算,在调速器侧加入辅助控制量以增大机组稳定性,提出了一套发电机励磁调速与调速侧电力系统稳定器协调控制方法. 4)通过对电网动态过程中机组涉网保护动作行为的分析,从保证电网稳定的角度,分析了机组失磁保护与机组控制以及系统控制的配合关系,提出了计及机网协调的发电机失磁保护改进方案,能够同时计及功角稳定和电压稳定的要求并兼顾电网和电厂的要求. 次同步振荡是电力系统稳定问题之一.随着世界各国电力系统的发展,特别是我国高电压、大容量、长距离交直流输电的不断建设和规模化可再生能源的并网发电,由传统次同步振荡带来的新问题以及新的次同步振荡现象相继出现,这给电力系统稳定性研究又带来了新的挑战,本文围绕电力系统中出现的两种新的次同步振荡问题间歇式次同步振荡(Intermittent Subsynchronous Oscillation, ISSO)和次同步控制互作用(Subsynchronous Control Interaction, SSCI)开展了如下研究： 大型火电机组集群经高压直流输电线路与交流混合串联补偿线路送出时可能引起频繁超越发电机轴系累积阈值的收敛型次同步振荡问题,本文称为间歇式次同步振荡SSCI.通过对比其与传统HVDC引起的次同步扭振相互作用的不同特性,本文详细分析了间歇式次同步振荡产生的根本原因和作用路径；基于经直流送出的单机无穷大系统,提出了一种确定电气阻尼对间歇式次同步振荡作用路径中各电参量敏感度的方法,由此可确定最敏感的扰动因素；紧密结合我国蒙东呼盟系统多年来存在和困扰的间歇式次同步振荡问题,搭建了该系统的5厂10机等效电磁暂态仿真模型,采用测试信号法分析了系统的电气阻尼特性,并基于上述分析确定的最敏感因素,提出了一种与实际振荡特性一致的间歇式次同步振荡的仿真模拟方法,这为所研发的抑制装置的阻尼特性仿真和实验验证提供了可行的仿真手段. 近年来的研究表明,含有双馈感应发电机的风力发电厂经固定串补线路远距离送出时会出现次同步控制互作用SSCI,可能引起风电机组的严重损坏.本文基于双馈感应风力发电机经固定串联补偿送出的单机无穷大系统,通过数学建模详细分析了次同步控制互作用产生的根本原因和作用路径,给出了发生次同步控制互作用的近似条件,提出了一种区分风机中可能出现的感应发电机效应和次同步控制互作用的方法；采用时域仿真法分析了风机风速、线路串补度以及双馈风机转子侧变流器控制器参数对次同步控制互作用的影响；基于其作用路径和相关控制器参数对振荡的影响分析,提出了抑制次同步控制互作用的阻断方法和附加阻尼方法,并对其有效性进行了时域仿真验证. 基于并联电压源型换流器的拓扑结构,本文提出一种采用次同步振荡动态稳定器(Subsynchronous Oscillation-Dynamic Stabilizer, SSO-DS)抑制次同步振荡的方法,并基于此提出一种无功电流次同步调制策略.详细介绍了这种控制策略的具体控制流程,并采用复转矩系数法详细推导了其能够提供的近似电气阻尼,分析了影响该阻尼正负和大小的相关因素.针对SSO-DS这种新的抑制装置,基于IEEE第一标准模型中由固定串补引发的次同步谐振问题,通过测试信号法和时域仿真法验证了所提出控制策略的有效性. 针对实际呼盟系统交直流并列输电方式和呼贝电厂存在的间歇式次