一种基于WAMS的低压切负荷控制策略

发电机过励磁限制器的作用可能导致电力系统电压中长期失稳,而低压切负荷控制是一种防止电压失稳的有效方法。以分布式闭环低压切负荷控制为基础,增加了用于应对严重故障的备用切负荷控制,从而形成了基于WAMS的低压切负荷控制策略。该策略以发电机过励磁限制器是否启动作为电压失稳的预测判据,并在电压下降的过程中通过多轮次闭环切负荷控制防止系统电压崩溃。该策略的控制方式能够基于系统动态变化过程进行实时调整,能够应对严重故障下由过励磁限制器作用引起的中长期电压失稳。仿真分析在改进的IEEE 39节点系统中展开,结果表明了该策略的有效性。     

考虑电压暂降指标的电压协调控制方法研究

针对电压暂降给敏感负荷带来严重损失的问题,提出一种改进的紧急电压控制方法。通过STATCOM动态无功补偿和紧急切负荷控制策略协调补偿故障电压,改善电压暂降发生概率。首先,基于蒙特卡洛方法搭建故障模型,并计算电压暂降发生概率。接着,构建年总支出费用函数,优化求解费用最小所对应的STATCOM最优容量。进一步地,针对不同故障给节点造成不同的电压暂降深度,引进紧急切负荷控制。综合运用STATCOM补偿和切负荷控制手段,优先进行STATCOM补偿,但当STATCOM补偿容量达到上限时,进行紧急切负荷控制,最大限度抑制并降低电压暂降发生概率。最后,以广东东莞片区为例进行分析,仿真验证所提出方案的正确性和有效性。     

新疆电网采取集中切负荷出现的特殊问题的思考

切机、切负荷功能作为电网发生故障时,是保证电网安全稳定运行的重要措施,它发挥着重要的作用,尤其是切负荷功能,这在很多大区电网的区域稳定控制系统中被广泛采用,但是对于特殊的电网系统,切负荷功能虽然在保证频率稳定、电压稳定起到了很大的作用,消除故障后受端系统的不稳定问题,但同时也带来了新的问题——高电压引起的问题,需要进行研究分析。在总结了新疆电网稳控系统切负荷措施之后,对局部地区切负荷出现的特殊电压问题进行了深入分析研究,提出了相关的技术措施。     

DXGP-1型故障判别装置的研制及应用

故障判别装置的作用是区分电网单相和相间故障。在电网发生单相故障时闭锁切机切负荷回路,相间故障时则开放切机切负荷回路,从而大大地减少不必要的切机切负荷。其主要原理是采用纯电压量作为判据,利用电网故障时的正序、负序和零序分量之间的相位关系来区分故障相别及类型,其动作时间小于３０ｍｓ。采用电压量作为判据,简化了二次回路,对多出线的厂站只需装一台故障判别装置,节省了投资。     

高渗透率光伏接入电网暂态电压失配风险及切负荷方法

高渗透率光伏接入电网后严重影响了故障后的电压恢复,使得传统以断面功率作为稳控门槛值的切负荷方法存在失配风险。针对此问题,提出了计及光伏接入效果的切负荷方法。该方法首先分析了光伏对外等效导纳动态变化特性,指出光伏恶化系统暂态电压稳定的机理。然后,根据故障后光伏汇集站吸收无功功率的变化,形成电压失稳主导因素判别方法。当失稳主导因素为光伏时,利用光伏等效导纳变化指导切负荷量。而当失稳主导因素为断面时,切负荷量表达为断面功率的近似线性关系。最后,在实际系统中进行仿真验证。结果表明,所提方法能够对不同失稳主导因素进行精准负荷控制,从而验证了该方法的有效性。     

三级电压控制体系下大电网暂态电压安全仿真及其控制策略

在Matlab环境下,借助电力系统分析工具箱(PSAT)实现了包含三级电压控制系统的大电网动态时域仿真,并分析其对广东电网暂态电压安全性的影响。结果表明该系统的二级电压控制紧急动作模式虽然有利于广东电网故障后的暂态电压恢复,但不能阻止暂态电压不安全事故的发生。进而,建立了针对暂态电压不安全故障的紧急切负荷控制优化模型,通过采用轨迹灵敏度法将动态优化模型转化为线性规划模型以获得紧急切负荷控制策略,动态仿真结果验证了所得控制策略能够使广东电网在严重故障后恢复暂态电压安全。     

感应电动机稳定性判别与切负荷控制

感应电动机负荷的动态特性对暂态电压稳定性和负荷稳定性有着重要影响。当系统发生严重故障或扰动时,可能造成感应电动机堵转,导致负荷失稳及电压崩溃。对感应电动机机械暂态模型进行简化,并利用戴维南等值电路对感应电动机负荷的外部网络进行等效,从而推导出感应电动机临界稳定滑差的实时计算方法。另外,采用切负荷控制来防止感应电动机失稳,利用不平衡转矩来计算切负荷比例。IEEE 3节点系统的仿真结果说明,使用所提出方法得到的扰动后感应电动机稳定性判别结果与仿真结果一致,该方法计算得到的切负荷量大于保证感应电动机稳定性的最小切负荷量,能够有效保障负荷稳定性和电压稳定性。     

增强长期电压稳定的切负荷控制方法

基于模型预测控制原理,采用动态特性的负荷模型,针对切负荷这一控制动作,研究了一种增强长期电压稳定性的切负荷控制方法。针对长期电压稳定慢动态的特点,建立长期电压稳定的准稳态系统模型并进行仿真。以美国西部电网WSCC 3机9节点系统为例,验证了切负荷控制方法的有效性。     

考虑静态电压稳定约束并计及设备故障概率的TTC快速计算

提出一种基于MonteCarlo仿真和静态电压稳定域方法的概率最大输电能力(TTC)分层计算模型,实现了综合考虑负荷、发电机出力和设备故障不确定性因素的概率TTC快速计算。针对设备故障引起的电压稳定域边界的改变,利用阻尼牛顿法从故障前稳定域边界点直接计算得到故障后稳定域边界点,用切平面描述故障后稳定域的局部从而快速得到该故障情况下的TTC。     

电压电流能量信息融合的低压交流电弧故障检测

针对串联电弧故障检测判据选择难、阈值设置难的问题,本文在传统基于电流检测方法的基础上融合使用电压信息,提出了一种电压电流能量信息融合的交流电弧故障检测方法。以分析开关电源和非开关电源类负荷下的各自故障特征为基础,提出了利用电压半波总能量的开关电源类电弧故障直接判定方法,并融合使用电压电流特征能量波形相关性实现故障线路的选择;提出了基于敏感域电压电流最大瞬时特征能量相位匹配的适用于非开关电源类负荷下的故障检测方法,以特征能量相位信息构建判据,克服了传统检测方法的阈值设定困难问题。本文检测方法判据虽利用了负荷分类思想,但由于开关电源类负荷下的故障检测可利用电压半波总能量幅值实现故障直接判定,因此实际应用中无需辨识负荷类型。相较传统利用电流特征的检测方法,本文方法具有判据简单、易于阈值设定的优势。试验结果表明,本文方法可有效用于多种类型负荷的电弧故障检测,检测时间满足相关标准规定。     

基于自抗扰控制的四象限变流器过压抑制方法

动车组牵引变流器中间回路过压故障会加速支撑电容、IGBT等器件的老化,影响器件的使用寿命,严重时会导致IGBT器件击穿。为了减小负载突变对中间电压的冲击,本文提出了一种基于自抗扰控制的四象限过压抑制方法。首先,对单相四象限变流器进行数学建模,分析了负载突变对中间电压的影响及传统比例-积分（PI）控制器对于负载突变抑制能力不足的原因。然后采用自抗扰控制方法设计电压环,对系统总扰动进行实时估计并采取前馈补偿的方法,解决负载突变引起的过压问题。利用matlab/simulink软件对两种控制方法进行离线仿真对比,采用动车组牵引控制单元和dSPACE实时硬件系统进行两种控制方法的半实物硬件在环（HIL）实验验证工作。最后仿真和实验结果表明,自抗扰电压环控制器具有更强的鲁棒性,能有效地解决因负载突变导致的中间回路过压问题。     

一起耦合电容器故障引发局部电网甩负荷的分析

介绍一起由耦合电容器故障所引发局部电网甩负荷的故障,结合保护动作情况、事件的各种记录,对故障发展过程和局部电网甩负荷的原因进行了分析,同时提出了防范措施和运行管理方面的建议。     

基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法

新型直流配电系统故障期间暂态特征复杂多变,继电保护存在拒动和误动情况。为了避免继电保护的不正确动作对故障诊断产生影响,提出一种基于贝叶斯网络信息融合的直流配电网故障诊断方法。首先,对传统继电保护贝叶斯网络模型进行改进,同时考虑直流配电网故障限流策略,分别构建保护动作信息、断路器动作信息和限流策略信息3种贝叶斯网络模型,对故障区域内各元件的故障概率进行初步评估。其次,利用D-S证据理论将各元件对应的故障概率信息进行融合,完成故障元件的判别。然后,应用故障元件对应的贝叶斯网络模型识别误动或拒动的保护装置与断路器,实现对直流配电网的故障诊断。最后,通过算例验证了所提故障诊断方法的可靠性以及准确性。     

采用d,q轴抛载法测量同步电机参数

抛载法测参数是一种新的试验方法。叙述了ｄ、ｑ轴抛载及作图方法。介绍了龙羊峡电站１＾＃发电机ｄ、ｑ轴抛载试验的内容与方法，给出了试验结果及参数的计算。得出了如下结论：在运行情况下采用ｄ、ｑ轴抛载法求得的参数比较准确，其同步电抗与运行电压下的低转差法求得的值相近；该法简便易行，能得到较多的参数。     

负荷对接地故障转移消弧技术的影响

为了分析负荷对接地故障转移消弧技术的影响,提出了一种接地故障转移消弧技术等效模型。利用该模型对接地故障转移消弧装置的电流转移性能和恢复电压抑制能力进行了研究,给出了接地故障转移消弧技术受负荷影响的规律。研究结果表明:接地故障转移消弧装置的电流转移性能受负荷影响较大,在大负荷、小接地电阻的情况下可能出现不能转移故障点电流的情况,甚至有增大故障点电流的可能;故障转移消弧装置对恢复电压有较强的抑制能力,且受负荷的影响较小。研究结果为接地故障转移消弧装置控制方法的改进提供了理论依据。     

电力系统负荷扰动数字特征的研究

利用现场录波数据，对电力负荷随机扰动的数字特征进行了系统地研究。为消除记录装置本身可能造成的干扰，首先完成了不良数据的剔除和高频干扰的滤波，然后分别对有功、无功负荷随机扰动的均值、均方差进行计算，对序列的平稳性、正态性进行了讨论分析，指出扰动序列相关函数、谱密度等方面的特点及其对负荷建模的影响。     

基于电弧电流高频分量的串联交流电弧故障检测方法

通过分析典型负载下电弧电流高频分量在时域与频域表现出的不同特征,提出一种串联交流电弧故障检测方法。该方法利用电弧电流变化率与其有效值的比值以及6~12k Hz频段电流幅值这2个特征参量进行串联交流电弧故障识别;并利用负载启动电流持续时间远远小于电弧电流持续时间的特点,设定电弧故障检测时间阈值,降低负载启动过程对串联交流电弧故障检测的影响。试验结果表明,所提方法能够实现串联交流电弧故障的快速检测,对硬件要求相对较低,简便易行。     

地区电网孤网运行事件的实例分析

为积累故障分析经验并给运行方式的制定提供参考,介绍并分析了一起实际的地区电网孤网运行事件。此事件源于一条220 k V输电线路的跳闸。该线路跳闸导致某地区电网形成孤网,进而发生机组甩负荷、低频减载、变电站母线过电压等行为。运用故障录波、仿真模拟和理论分析相结合的手段,明确了机组甩负荷等行为发生的原因,并探讨了维持孤网稳定运行的措施。理论探讨和仿真结果表明,对该起孤网运行事件的分析是正确有效的。     

基于稳控技术的源网荷友好互动精准负荷控制系统

特高压直流严重故障时的紧急切负荷措施是阻止受端电网频率跌落的必要手段。结合稳控和营销负控系统特点,本文提出了以企业可中断负荷为精准控制对象的负荷控制系统。比较分析了稳控装置负荷控制与营销系统负荷控制方式的优缺点,介绍了精准负荷控制系统的整体架构,其中重点阐述了系统各层级功能定位、负荷控制原则和防止系统误动与拒动等关键技术。本文提出的精准负荷控制系统已在江苏电网建成投运,实现了350万千瓦秒级精准实时控制和100万千瓦毫秒级紧急控制能力。