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甘肃省甘南、陇南、张掖地区江河众多,水量充沛,为甘肃地区的水电发展提供了天然优势,但是随着水电机组的装机容量的迅速增加,小水电集中上网引起的无功/电压问题日益突出,增加了电网调度运行的困难。 本文旨在结合甘肃电网运行和规划典型方式,深入分析甘南、陇南、张掖等水电集中送出地区的静态无功/电压特性,研究不同水电机组无功电压调节能力及策略对电压安全的影响以及无功补偿装置策略的适应性,并研究从运行方式调整、机组进相、投运无功补偿装置等不同手段提出对甘肃水电集中并网地区的电压综合控制策略。 首先,针对甘肃张掖、陇南和甘南地区水电集中并网地区存在的电压稳定问题,本文介绍了目前主流的静态电压的稳定性的分析方法,并着重阐述了基于摄动法求取电压对无功负荷的灵敏度系数的基本原理和优越性,提出了利用FASTEST仿真分析工具,结合基于摄动法的灵敏度计算,作为分析甘肃水电集中并网地区静态电压稳定性的手段。 其次,根据甘肃地区小水电集中并网的特点,提出了“分层分区、逐级等效”的等效原则,对甘肃地区的小水电进行了等效建模处理,结合甘南、陇南、张掖水电集中并网现状及电网典型运行方式,利用FASTEST仿真分析了系统稳态无功电压特性,并根据甘南、陇南、张掖地区的容、感性补偿装置的配置情况,分别对陇南、甘南和张掖地区的电压稳定性影响因素进行了分析,并对陇南、甘南和张掖地区的无功补偿装置的投切策略提出了合理的建议。 最后,通过分析典型方式下陇南、甘南和张掖地区静态安全稳定性,并利用FASTEST仿真分析N-1故障下的母线静态低电压/高电压问题,并进一步对水电集中并网地区电压灵敏度的分析,判断出地区电网中电压稳定性较为薄弱的节点,在此基础上研究了水电机组机组进相和调整功率因数对水电集中并网地区无功/电压的影响,并提出了综合考虑运行方式调整、机组进相、投运无功补偿装置等手段,以及针对水电集中并网地区与主网协调的电压综合控制策略,为解决水电集中并网地区无功/电压问题提供了参考依据。