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国家标准计划《同步发电机励磁系统建模导则》由TC446(全国电网运行与控制标准化技术委员会)归口上报及执行,主管部门为中国电力企业联合会。

主要起草单位 国家电网有限公司国家电力调度控制中心中国电力科学研究院有限公司中国南方电网电力调度控制中心国家电网公司西南分部国网浙江省电力有限公司国网冀北电力有限公司浙能技术研究院有限公司广东电网有限责任公司

目录

基础信息

计划号
20184620-T-524
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2018-12-29
申报日期
2018-04-11
公示开始日期
2018-07-26
公示截止日期
2018-08-10
国际标准分类号
29.020
29 电气工程
29.020 电气工程综合
归口单位
全国电网运行与控制标准化技术委员会
执行单位
全国电网运行与控制标准化技术委员会
主管部门
中国电力企业联合会

起草单位

目的意义

为解决我国能源资源与消费需求呈逆向分布的问题, 满足负荷中心电力供应、节能减排等方面的迫切需求,国家大力建设特高压电网,发展清洁能源;随着“一带一路”战略的深入推进,国际能源合作日益紧密,我国正逐步形成“中国技术+中国标准+中国装备+中国建设”全链条“走出去”的新格局。

当前,我国电力系统已形成特高压交直流远距离、大容量输送的复杂格局,为保障电网的安全、稳定、经济运行,需要进行大量的全面的试验研究。

由于电网运行不可中断,现场试验成本高、周期长、危险性大,电网的发展建设、运行控制和安全防御策略制定等都不可能在实际电网中进行破坏性试验验证,必须通过仿真模拟这一有效试验手段,为电网规划设计、设备研制、基础建设、调度运行等提供可靠依据。

准确的仿真模型和实测参数、规范的数据存储和仿真分析方法、统一的接口规范和试验调试流程,直接影响到电网仿真模拟的可信度与效率。

因此,亟需建立一系列电力系统元件建模及仿真相关的国家标准,以提升特高压交直流电网仿真分析的准确性、规范性和效率。

同步发电机励磁系统对大规模交直流电网的静稳极限、暂态稳定、动态稳定、电压稳定都有显著的影响,建立符合实际情况的励磁系统计算模型对于电力系统仿真分析有重要的意义。

目前已经发布了相关电力行业标准,但是励磁系统建模工作涉及计算机软硬件设备及电力电子器件的设计、制造等多个非电力行业,行业标准在执行过程中存在行业基础不全面,不同厂家的励磁设备差异较大,降低了电力系统仿真的准确性和可信度,影响了电网规划方案和安全运行分析结论;而且不利于设备制造厂家集中力量形成优势产业以及产品的升级换代,制约了我国特高压交直流电网的建设和运行。

此外,由于缺乏国家标准支撑,在一定程度上阻碍了我国励磁系统技术和产品、电网仿真咨询及试验检测业务等的国际输出。

本标准旨在规范用于同步发电机励磁系统标准化建模方法和参数实测流程,并将其应用于大电网的日常安全稳定计算分析,这是确保交直流特高压电网安全运行重要的基础性工作。

本标准的建立,将为励磁设备生产厂家、电源规划设计单位、电网调度运行部门等提供可靠的仿真依据,为提高电网安全稳定运行水平、提升交直流电网输电能力提供基础;并对加强我国电力能源基础设施建设、促进我国经济持续快速发展提供重要支撑;同时,在“一带一路”电力建设形势及国际合作态势下,也将对我国的交直流输电技术走向国际起到重要的推动作用。

本标准是NQI专项《特高压交直流混联大电网运行关键技术标准研究》的课题1《电力系统元件建模及仿真关键技术标准研究》的重要组成部分。

起草组在电网运行与控制技术方面调研和梳理了近200项国家和行业标准,由于其主要是在交流同步电网格局背景条件下编制的,已难以适应我国当前特高压交直流混联大电网运行控制的需要。

针对该问题,项目拟主导研究制定一批亟需的关键技术标准,完善特高压交直流混联大电网运行关键技术标准体系。

其中,课题1在电力系统元件建模方面梳理了现有的4项标准,存在明显的标准滞后与缺失问题。

本标准拟制定同步发电机励磁系统的建模技术标准,并且将来可以推荐提升为国际标准,为我国在相关技术领域拥有国际话语权奠定基础。

范围和主要技术内容

范围: 本标准规定了电力系统稳定分析计算用的发电机励磁系统数学模型的建立方法。适用于汽(燃气)轮发电机、水轮发电机、抽水蓄能发电/电动机和核电机组励磁系统建模。 标准可在国家级、区域级、省级电网的发电机励磁系统建模仿真和参数实测中应用,涉及的机构包括电力调度机构、电网企业、发电企业、设备制造商等单位。 主要技术内容: 明确励磁系统仿真建模技术原则,为励磁系统仿真建模工作设定前提和边界条件,包括明确建模需要包含的必要环节、控制系统的简化方法,用于指导建模及使用人员从整体上把握模型的适用范围、应用条件、注意事项等; 规范励磁系统仿真建模所需设备信息和数据的收集工作,包括励磁系统设计单位需要提供的成套设计方案和设备选型信息、励磁系统供货商需要提供的设备参数和技术指标、试验调试单位需要提供调试后的控制装置参数和测试验证内容; 规范励磁系统标幺值及励磁调节器各环节特性辨识,包括系统标幺值、各环节特性辨识的基本方法等,为励磁系统仿真建模提供规范化的整体框架结构、模块单元结构、各模块间的连接方式,以及参数基值等; 规范励磁系统数学模型的建立、参数的处理与校核方法,包括模型建立步骤、励磁系统的组成、各组成部分的数学模型逻辑、表达式及参数、整体模型的选择及参数处理方法、模型参数的现场试验校核等,为所建励磁系统仿真模型提供准确的参数,提升电网仿真的准确性与可信度。 规范励磁系统实测建模报告,包括报告逻辑顺序及内容、模型参数的使用,提升模型参数使用的便利性、统一性。

国家级科研专项支撑

项目编号: 2017YFF0208100 项目名称: 《特高压交直流混联大电网运行关键技术标准研究》

行地标转化

行标编号: DL/T 1167-2012 行标名称: 《同步发电机励磁系统建模导则》