电力系统的自适应解列控制

基于预决策和事件检测的紧急控制可适当考虑第三级标准中一些故障场景明确的极端严重故障形态,但不能代替第三道防线.基于系统设计理念、采用全局实时信息的失步解列控制系统是解决复杂电网解列控制适应性的方案.此外,应深入研究联络线处于非振荡中心时的解列控制的机理和判据,以及大受端系统以防止频率和电压崩溃为目标的解列控制技术.提出了电力系统自适应解列控制系统(AICS)的分层分布式体系结构,以满足失步振荡中心迁移和多区域同时失步时的解列控制要求.     

巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示

2016年9月13日15时50分,±600kV Madeira Ⅰ直流沿线山火造成双极先后故障跳闸,在直流线路故障及再启动过程中,大量潮流反复转移至另一小容量交直流并联输电通道,引起系统振荡等异常现象,造成巴西远西北部两州ACRO电网与巴西国家互联电网解列。ACRO孤网频率升高,电压降低,引起大量切机和切负荷。与巴西电网曾发生的多次大停电相似,此次停电再次表明:虽然近年巴西输电网基础设施投资和建设已显著加大力度,但是,影响巴西电网安全稳定运行的网架结构、运行管理和系统控制等深层次问题并未根本扭转,一是,此次故障与大容量水电厂交/直流、大容量、远距离点对点输电方式密切相关,表明巴西电源结构、电网网架、电网结构规划建设方案仍需优化;二是,由于未能正确看待系统仿真过程中已发现的N-2下系统小概率高风险事件,在系统运行方式安排时未充分考虑,导致事故发生,表明巴西电网运行方式安排具有提升空间;三是,故障发生和处理过程中,遇到了保护、控制、监控、站用电、通讯系统等一系列异常和故障,扩大了事故范围,增加了事故分析判断难度、延迟了故障恢复时间,表明电网运行维护水平可继续提升。"9.13"远西北电网解列和停电事故集中体现了巴西在电网规划、建设和运行、管理等方面的特点,表明巴西电网加强管理、保障电网安全任重道远,也对我国高压直流输电技术装备首次输出海外的巴西美丽山示范工程未来安全稳定运行提出了挑战。     

基于相位角的失步解列判据在复杂场景下的适应性及对策

明确基于就地信息解列判据在大电网适应性,以及对指导复杂大电网运行与控制具有重大意义。分析了失步振荡中心两侧等值电势电压幅值不等、解列装置安装位置和多频振荡对失步过程中相位角变化规律的影响,研究了基于相位角解列判据在复杂场景下的适用条件,提出了适用于大电网的配置原则和应对策略。以失步振荡中心为分界点,配置在等值电势电压较高侧的解列装置存在不能正确识别系统失步的风险,现有工程判据适用于等值电势比小于1.4的场景,配置在等值电势电压较低侧的解列装置存在误判失步周期问题。针对潜在风险,提出统一失步振荡中心方向判断逻辑,在备选解列断面双侧配置解列装置和闭锁反方向失步判断逻辑等应对策略。以多频失步振荡场景,验证了改进策略的正确性。     

110kV环网低压解列装置回路改进

我局110kV环网的低压解列装置设在巡场变电站,解列装置的交流电压量取自该站110kVⅡ段母线,当环网故障,电压降低至额定电压的80%时,将110kVⅠ、Ⅱ段母联100开关及地方电网电源开关解列。该解列装置使用BS-114B型时间继电器(图中1SJ),这种时间继电器只能短时通电,若长期通电(超过1min)即容易烧毁。例如在环网解列后110kVⅡ段母线失电,或110kVⅡ段母线停电等,如未及时断开该解列装置的直流电源,时间继电器即烧毁。我局因上述原因时间继电器曾两次烧毁,其中一次未能及时发现,使解列装置失效,在环网故障时导致大面积停电事故。为解决这一问题,确保环网安全供电,我们对     

关于大电网失步解列控制研究的综述

归纳大电网失步解列控制研究的要点与研究现状,评述失步解列控制中的关键要素:包括失步判据、解列断面选择和解列装置协调配合等。结合大电网解列控制需求,指出互联大电网复杂特性对解列控制研究及其应用带来的挑战,展望研究重点与可能突破的方向。     

失步解列装置应用浅析

失步解列控制可在电力系统失步时,做出解列、切机、切负荷或启动其他使系统再同期的控制措施,是防止电力系统在复杂故障情况下事故扩大而导致大面积停电进而崩溃的最后一道防线.介绍了电力系统失步解列现象以及目前电网解列装置常用的五种失步判据,并重点分析基于ucosφ的判据方式,阐述了陡河发电厂二号站配备失步解列装置的必要性及方案.     

失步振荡解列安自装置相位角原理阐述

继电保护监督汇编中要求：为防止电力系统中受到各种原因的较大扰动而发生失步振荡时引起系统稳定破坏,造成大面积和重要地区停电,应装设解列装置,当超过振荡周期后将与系统进行解列[1][2]。电厂供电出线可能发生的故障对系统、机组产生失步振荡,原有装设的发变组失步保护装置不能满足电网的要求,须装设第三道稳控防线解列安自装置切机。本文对失步振荡解列安自装置相位角原理进行了阐述。     

基于支路势能函数失步判据的华中电网失步解列策略

现有的失步解列装置缺乏信息共享,失步断面各支路常常不能同时解列,进而导致振荡中心迁移,无法正确解列。为了保证失步解列装置能准确解列失步断面,按照省间调度分区和省内同调分群的思路,提出首先通过离线数字仿真确定系统断面解列方案策略表,然后以支路暂态势能指标作为断面两端系统失步的实时判据,在线查询系统断面解列方案策略表,从而确定系统解列方案,并对华中电网典型解列算例进行了仿真分析。仿真结果表明:支路势能函数作为解列判据能够有效识别系统失步断面,利用所提出的失步解列策略能够有效避免同一断面不同回路就地解列判据动作不一致造成的振荡中心迁移问题,也能保证振荡中心落在省内时解列装置正确动作。研究结果可为电网失步解列提供参考。     

基于混合整数二阶锥规划的送端交流电网解列方法

解列控制作为电力系统安稳控制的第三道防线,可保障电网在承受严重故障扰动后以最小代价维持稳定运行.现有的解列控制策略主要分为基于电网失步振荡中心定位的传统失步解列和基于电网故障场景信息量测的预测性主动解列.该文提出一种基于混合整数二阶锥规划的送端交流电网解列方法,其主要内容包括:1)通过松弛手段将系统的非线性潮流方程转化...     

故障解列与失步解列的协调优化

解列控制既可由故障驱动（即第二道防线中的故障解列）,也可由轨迹驱动（即第三道防线中的失步解列）。对完全确定性的理想情况,只需要考虑故障解列,以减少对系统的冲击;但客观存在的不确定因素模糊了连锁解列的充要条件,突出了失步解列及两者协调的重要性。将解列后使各孤立子系统稳定的最小控制代价与故障概率的乘积之和作为解列风险,并按该指标协调2种解列方案。采用“在线预算、实时匹配”的方法提高故障解列的自适应性;由控制中心站、就地主站和解列装置组成自适应失步解列系统。其中,控制中心站负责应对振荡中心的转移;就地主站按断面功率或风险代价在线判断最优的解列割集。通过仿真验证了其有效性。     

电力系统失步振荡解列综析

电力系统振荡自动解列是用以限制失稳事故恶化,避免系统失控瓦解的重要手段。它已日益受到各大电网的重视。失步振荡解列的计算综析旨在:1.失步振荡自动解列地点的合理选择。2.各自动装置动作区及其它实现正确解列措施的确定。一、电网失步振荡概述多机电网在严重故障的大扰动下造成的失步状态是错综复杂的。现有计算程序对电网暂态稳定的计算结果可直接得出各时间段各发电机的电气相角,各节点电压模、角,各支路功率潮流等数据,这些都是定量分析失步状态的基础。从大量的失步计算中形成     

基于机组受扰轨迹同调分群的实际电网解列配置

针对大型电网中区域性电网失稳的失步振荡问题,以华北2020年规划电网和东北电网2013年500 k V线路相间短路故障为研究对象,根据同调分群解列原理,提出了基于机组受扰轨迹同调分群的解列配置流程。结果表明:基于机组受扰轨迹同调分群的解列配置方法与常规解列配置方法相比,解列断面的设置思路更加清晰,并且,可以有效地解决多群振荡问题。     

驻马店和信阳地区电网与河南主网解列事故分析

2000年12月8日19时41分,河南电网发生了驻马店,信阳受端电网与主网解列事故。事故的特点是,短路故障持续时间长,两解列后的小网功率缺额大,其频率,电压变化过程复杂。在低压解列及低频减载装置正确动作后,两小网保住了京广电铁负荷并维持住了孤网运行。文中分析了小网在大功率缺额下的频率,电压变化过程。     

南方电网的失步特征与解列措施适应性分析

基于2010年南方电网运行方式,对其失稳模式和解列措施适应性进行了全面的分析,主要结论如下:南方电网主要有6种失稳模式;对于其中的4种失稳模式,目前的失步解列配置基本上可以满足作出系统失步判断并实施解列的需要。主网严重故障情况下港城侧的高低周解列装置动作将海南电网与主网解列,有利于海南电网的稳定。建议积极推进电网内小水电群振荡解列系统的研发与应用,并研究修订西部省份的高周切机方案。     

大型电力系统失步解列装置的协调方案

电力系统稳定破坏的事故国内外时有发生，电网失步时解列失步断面或快速切除送端电厂的部分发电机组是最基本的控制措施。文中介绍了目前国内高压电网解列装置使用的3种失步判据，介绍了不同装置之间的配合方法，指出这些配合方法适用于结构比较简单的系统，而对于复杂的互联电力系统，往往难以达到快速、准确解列的要求。分析了南方电网4个失步断面的具体情况，指出对于比较复杂的某些断面有关解列装置应借助远方通信进行协调配合，以实现快速、有选择的解列控制。另外，对于利用同步相量测量装置(PMU)实现电力系统的解列控制的条件提出了看法，以期今后在这一方面能得到实际应用。     

考虑系统一次频率响应特性与新能源不确定性的主动解列最优断面搜索方法EI北大核心CSCD

当发生严重故障时,电网状态急剧恶化,主动解列作为防止连锁故障和大范围停电的最重要控制措施之一,能够有效防止电网事故的扩大,而确定合理的解列断面是主动解列控制的核心。随着新能源的快速发展,需考虑其出力不确定性对电网解列后子系统频率稳定的影响。为此,提出一种考虑系统一次频率响应特性与新能源不确定性的主动解列最优断面搜索方法。首先,以总切机切负荷量和开断线路成本最小为目标,在孤岛连通性以及系统基本运行约束基础上,对解列后系统一次频率响应特性进行建模,结合频率变化率和频率最低点等频率稳定相关约束,来保证解列后系统运行的频率稳定。其次,引入负荷侧需求响应来有效减少解列后孤岛的源荷不平衡量,以支撑系统频率稳定;并且,为考虑新能源出力不确定性对解列后频率稳定的不利影响,建立了考虑新能源出力不确定性的主动解列断面搜索模型。最后,通过修改后的新英格兰39节点算例验证了所提出主动解列最优断面搜索方法的有效性。     

以维持重要负荷供电为目标的交直流系统自适应解列方法研究

解列控制作为电力系统三道防线中的最后一道,是在系统遭受严重故障后的一种紧急控制方法。传统的失步解列控制难以应对系统运行方式或失稳模式的改变;基于慢同调和振荡中心定位的自适应解列控制仅在同调分群明显或振荡中心相对固定的系统中取得了较好的效果。该文首先以同调分群不明显的广东电网为例,讨论常规的自适应解列控制方法在此类电网中搜索可行解列断面时面临的困难;然后,对解列控制的目标进行反思和讨论,提出在面对同调分群不明显的系统时,可以将维持重要负荷供电作为控制目标进行自适应解列。接着,基于该目标提出"解列断面预筛选-重点区域种子节点选取-节点扩充-解列断面校验"的四阶段自适应解列框架。最后,以广东电网为算例,验证以维持重要负荷供电为目标的自适应解列控制方法的可行性及有效性。     

基于电压矢量矢端轨线的电网主动解列断面快速定位方法

随着电网运行环境的复杂性、随机性日益加剧,实现信息驱动的电网主动解列断面快速定位具有重要的现实意义。首先,针对节点电压矢量的矢端轨线,基于3种向量距离定义,构建表征向量时序变化属性的特征空间;其次,基于IEEE-9系统分析系统稳定、失稳2种场景下电压矢量矢端的轨线变化,提取失步振荡时节点电压矢量的时序演进规律,并通过两机等值系统解释其合理性;最后,提出基于轨迹距离聚类的矢端轨线相似性评估方法,依据群簇扩展及功率平衡约束在线精准定位解列断面,并通过参数自适应调节及滑动时窗实时跟踪断面的迁移情况。IEEE-39系统和实际电网算例验证了该文方法的有效性,该方法无需复杂计算、耗时短、断面连通性强,具有一定的工程实践价值。     

基于改进ucosφ的电网振荡解列判据研究

针对传统的ucosφ解列判据,研究其有效性以及局限性,基于等值两机系统,指出发电机相对功角在0°或者360°附近时刻时,ucosφ并不能正确反映振荡中心的电压,ucosφ解列判据容易发生误判.此时,需要对判据进行适当的修正处理,可以较为准确地捕捉到失步系统的振荡中心所在位置,对于防止装置误判、事故后的解列控制,以及减少由于解列造成的大电网故障损失具有重要意义.基于四机两区域系统的仿真验证了该方法的准确性和有效性.     

采用“分区+搜索”模式的大电网最优解列断面搜索方法*

针对大电网受到大扰动失稳后失步崩溃前应及时进行解列的问题,提出一种"分区+搜索"模式的最优解列断面搜索方法。该方法首先选择扰动前后各节点电压幅值和相角的变化量作为特征量,采用模糊C均值聚类算法将电网结构分为稳定区域、扰动区域和解列区域。然后以最小潮流冲击为目标函数,采用Edmonds-Karp算法和Dijkstra算法在解列区域求解出最优解列断面。该方法不需要对电网结构进行化简计算,且计算复杂度较低,可以在线获得最优解列断面。通过对IEEE 118节点系统和某实际大电网系统进行仿真计算,并与现有方法进行对比,证明了该方法的有效性和快速性。