电力系统黑启动安全稳定性仿真研究

随着电力系统规模和容量的逐渐增大,对系统的供电安全也提出了更高的要求。研究整个电力系统在故障停运后的恢复问题,制定可行的黑启动方案对保证系统安全运行具有重要意义。黑启动过程中发生的小系统安全稳定性是决定黑启动恢复方案是否可行的关键因素之一,文章简述了其基本原理,并结合实例给出了仿真波形,天津电网黑启动试验的实施成功证明了该方法的有效性。     

黄柏河流域利用小型水电站黑启动方案

现代生产生活对电网供电的可靠性要求越来越高,一旦发生全停电事故后,需要电网能及时恢复供电。水电站是停电事故时,电网安全恢复首选的黑启动电源。结合黄柏河流域水电站的实际情况,分析了黄柏河流域水电站作为黑启动电源的条件,制定黑启动的意义及黑启动的设计控制流程,并介绍了黑启动实施的具体步骤(主要以天福庙水电站为例)。     

上饶电网黑启动分析和试验

电网黑启动是指电力系统因故障等原因全部停运后.通过系统中具有黑启动能力机组的启动.逐步恢复系统的运行.为此,通过上饶电网的实例,从电网现状及稳定方面主要问题入手分析上饶电网黑启动方案和主要电气计算以及注意事项并介绍上饶电网黑启动试验过程.通过黑启动试验.为今后黑启动方案修编提供依据,为应对电网全停事故和部分停电事故具有指导作用.     

关于电力系统黑启动方案的探讨

电力系统的最后一条安全措施是发生系统全部停电或者大面积停电的重大事故后,如何能够快速重建系统和恢复对用户的供电。在现代电力系统中,都制订了适合本系统的系统恢复方案(黑启动方案),以便在发生事故时,能有秩序地、迅速地实现系统的重新连接和对用户恢复供电,探讨了制定黑启动方案的启动电源确定、无功平衡、有功平衡等共性技术问题,提出相应的注意事项。     

基于BPA程序的江苏电网黑启动暂态稳定性研究

自然灾害等不可抗拒外力破坏可能会引起电网大面积崩溃,研究系统全停后的恢复过程有利于保障系统安全稳定运行,对提高电网供电可靠性具有重要意义。在江苏电网黑启动方案中参考相关黑启动技术规定和调度规定,研究并确定了江苏电网黑启动电源点,子系统划分、黑启动初始方式、黑启动路径及负荷的恢复过程。在以上黑启动方案基础上,基于BPA潮流及暂态稳定程序对黑启动过程中的潮流进行计算,对暂态稳定性进行校验,验证了黑启动方案的可行性。结果表明,江苏电网黑启动过程中暂态稳定性满足要求,电网可以顺利恢复供电。研究结果可以为相关管理部门制定调度操作原则提供参考,为调度运行人员处理事故提供依据。     

太平湾电站黑启动策略研究与实施

太平湾电站作为辽宁南部电网黑启动电源,需具备当电力系统发生大面积停电故障后,快速启动机组发电,为其他电厂提供厂用电源,从而实现辽宁电网恢复供电的黑启动功能。针对太平湾电站实际情况,重点阐述了全厂停电事故下利用厂内现有资源快速、可靠地启动发电机对电网送电的策略与实施方法,介绍了黑启动电源选择、黑启动油泵选择、设备安装调试、机组进相试验方面的内容。     

电力系统黑启动方案的自动生成与评估

电力系统全停电后的黑启动恢复是一个非常重要的问题,黑启动决策支持系统的开发对辅助调度人员制订黑启动方案、实现系统全停后的快速恢复具有重要作用.文中利用网络拓扑分析技术和专家系统对黑启动方案生成问题进行了研究,并在黑启动决策支持系统下开发了黑启动方案的自动生成与评估系统.该系统可以针对某一实际电网的具体状态自动生成一组黑启动方案,利用层次分析法和由专家经验建立的知识库进行分析推理,对方案组中各个方案进行评估排序,为调度人员进行黑启动恢复提供一个科学、直观的决策参考.     

充放储一体化电站的黑启动方案

停电事故后电力系统恢复过程主要包括网架修复和负荷恢复,合理的黑启动方案对加快电力系统的恢复有重要作用。当电网由于故障全停之后,孤岛运行的电动汽车充放储一体化电站作为电网中的一种分布式电源可以参与黑启动。介绍了一体化电站的结构和功率特性,分析了一体化电站作为黑启动电源与传统黑启动方式相比的优越性。基于黑启动的基本原理,建立了一体化电站满足潮流约束和系统安全约束的黑启动模型,制定了一体化电站参与黑启动的具体方案。将建立的模型应用于含有16座一体化电站的区域电网,采用遍历算法对问题进行求解,得到了区域电网的恢复过程,验证了所提出一体化电站黑启动方案的可行性。     

基于BPA程序的江苏电网黑启动暂态稳定性研究

自然灾害等不可抗拒外力破坏可能会引起电网大面积崩溃,研究系统全停后的恢复过程有利于保障系统安全稳定运行,对提高电网供电可靠性具有重要意义.在江苏电网黑启动方案中参考相关黑启动技术规定和调度规定,研究并确定了江苏电网黑启动电源点,子系统划分、黑启动初始方式、黑启动路径及负荷的恢复过程.在以上黑启动方案基础上,基于BPA潮流及暂态稳定程序对黑启动过程中的潮流进行计算,对暂态稳定性进行校验,验证了黑启动方案的可行性.结果表明,江苏电网黑启动过程中暂态稳定性满足要求,电网可以顺利恢复供电.研究结果可以为相关管理部门制定调度操作原则提供参考,为调度运行人员处理事故提供依据.     

电力系统黑启动研究

电力系统发生大停电事故甚至全停后,如何快速可靠地进行黑启动恢复,对于满足用户的供电需求、减少停电损失具有重要意义。概述了国内外黑启动的研究历程,归纳了黑启动过程的三个不同阶段,总结了黑启动过程中可能出现的问题,最后结合电力系统的最新发展趋势分析了黑启动有待深入研究的问题。     

天津电网黑启动中启动厂用负荷的仿真校验

现代电网的一些潜在威胁若处理不当,可能会诱发恶性连锁反应而导致系统崩溃。近些年来,国内外大停电事故的频繁发生,为我国电网的运行安全敲响了警钟。电力公司除了加强电网调度和安全运行管理外,还应及时地开展电力系统黑启动的试验研究。电力系统全停后的黑启动恢复是一个非常重要的问题,黑启动过程与正常运行方式有极大的不同,针对天津电网黑启动方案,对被启动电厂中大型辅机启动时对小系统的冲击、带厂用负荷时对系统频率和电压的影响做了详细的仿真计算,并给出了图形化的结果。通过仿真计算校验了天津电网黑启动方案的可行性,为日后的现场试验和方案的顺利实施提供了依据和建议。同时也可以为其他电力公司黑启动预案的设想和制定提供有效的参考。     

基于TOPSIS法的黑启动决策方法

通过介绍基于欧氏距离的逼近理想解排序法、理想点法（technique for order preference by similarity to anideal solution,TOPSIS）的基本原理,将其应用于黑启动方案评估,研究电力系统完全或部分停电后的黑启动问题,用以指导电网的安全稳定运行。算例分析表明,该方法能够排列出黑启动方案的优劣,对于实际生产和操作具有现实的指导意义。     

基于模糊多属性决策的黑启动方案优选

为在电力系统恢复初期从多个可行的黑启动方案中选出最优方案,应用模糊多准则决策理论和方法建立了方案优选模型。由于将黑启动方案的评价指标体系中的定性和定量指标及权重全部转化为三角形模糊数,克服了定性与定量评价指标不具可比性的缺点。采用模糊折衷型决策算法,对惠州电网的多个黑启动方案排序,选择出了最佳的黑启动方案。其计算结果和调度人员的经验相符合,表明用模糊多属性决策方法对黑启动方案的优化可行。该法可为快速做出各种恢复决策提供科学、直观的决策参考。     

基于关联矩阵法的电网黑启动方案评估

电力系统全停电后的黑启动恢复是一个非常重要的问题,黑启动方案的评估对辅助调度人员制订黑启动方案,实现系统全停后的快速恢复具有重要作用.关联矩阵法作为一种基于矩阵模块的系统评价方法,具有客观性与主观评价相结合、互为补充的优势.基于上述原因本文利用关联矩阵法对各个方案进行分析和评估,为调度人员进行黑启动恢复提供一个科学、直观的决策参考.     

基于半监督谱聚类的黑启动分区策略

采用并行恢复策略可以有效加快电力系统发生大停电事故后的恢复进程,而合理的分区策略是并行恢复的基础。现有分区方法多数存在对算法初值依赖性强、难以获得全局最优解等缺点,而半监督谱聚类具有能够识别任意形状的样本空间并能够收敛于全局最优解,且适用于分区问题的特点。在此背景下,提出了基于半监督谱聚类的黑启动分区策略。首先,给定节点间电气距离的倒数为相关线路的权重,在此基础上建立电力系统无向加权图,进而依据比例割集准则建立黑启动分区策略。该策略由2步构成:第一步建立待恢复机组的分组模型,其以给定时间段内最大化系统发电量和最小化恢复线路总电容为优化目标,从而保证机组的安全快速启动;第二步以得到的机组分组信息为基础,利用半监督谱聚类算法求解黑启动分区模型。为了克服传统k-means算法对初始聚类中心敏感的缺点,在利用半监督谱聚类算法对特征向量进行聚类的最后一步采用了k-means++算法对特征向量进行聚类。最后,以新英格兰10机39节点系统和IEEE 30节点系统为例说明了所发展的模型和方法的基本特征。     

Black-Start Decision Making Based on Affinity Propagation and TOPSIS

Abstract

Finding the optimal black-start alternative plays an important role in speeding up the restoration process of a power system after a complete blackout. In this article, a clustering method, affinity propagation, is adopted to deal with the black-start decision making problem. A novel black-start decision making method based on affinity propagation and TOPSIS is proposed. The standard deviation method is used to calculate the weights of the indexes, and a weighted normalized decision matrix is constructed. Then affinity propagation is used to cluster the black-start schemes of the weighted normalized decision matrix, and the optimal cluster is determined. Finally, for each black-start scheme in the optimal cluster, the relative closeness value is computed according to the TOPSIS method, and the best black-start scheme is selected. Compared with the existing black-start decision making methods, the proposed method can not only rank the black-start schemes but also determine which grade each black-start scheme should belong to. Based on the data of an actual power system, experiments were carried out to evaluate the performance of the proposed method. The results show that the proposed method is effective.     

基于熵权模糊综合评价模型的电力系统黑启动方案评估

电力系统黑启动方案的合理选择对系统快速恢复供电具有重要意义。提出了基于熵权模糊综合评价模型的电力系统黑启动方案评价方法,实现对黑启动方案的有效评估和排序。该方法采用了更为合理的熵权权重和专家偏好的结合方法,实现了数据信息的客观性与专家偏好主观性的良好结合;进而将黑启动评价指标合理模糊化,利用方案的模糊评价信息,通过模糊综合评价方法,实现了方案的相对优劣排序。该方法计算过程简单,没有特征值及复杂的优化计算等,也不存在无法通过某项限制性校验而导致方法失效的情况。针对天津电网的实际系统黑启动路径评估结果验证了所提方法的有效性。     

基于节点电压相近度的黑启动子系统划分方法研究

互联电网发生大停电事故后,将电网划分成几个子系统实施并行恢复,可显著加快系统恢复进程。基于复杂网络的社团发现原理,采用节点电压相近度作为子系统划分的判据,提出一种黑启动子系统划分方法。该方法根据潮流计算的节点电压、黑启动电源的数目以及黑启动电源所在节点的电压获得电压阈值,将网络划分成几个子系统实施并行恢复,可满足子系统内部连续紧密、子系统之间联络的线路尽可能少且子系统的规模基本相当的分区目标。基于IEEE 118节点系统的算例验证了所提出方法的有效性。     

电力系统扩展黑启动方案的研究

电力系统全停电后的黑启动恢复问题是系统安全防御的重要课题,科学合理的黑启动方案对于实现系统全停后的快速恢复具有重要意义。鉴于目前有些系统的黑启动电源有较大容量及较好的运行调节性能,提出一个黑启动电源同时启动多个被启动电厂的扩展黑启动策略。以黑启动形成的系统在一个时间段内机组发电量的加权和最大为优化目标,综合考虑被启动机组的启动约束及系统的运行约束,建立扩展黑启动方案优化模型,并将此优化问题转化为一个二维背包问题,结合最短路径法与回溯算法对扩展黑启动方案进行优化。最后,以新英格兰10机39节点系统和河北南网实际系统为算例验证所提方法的有效性。