基于二阶摄动理论的不确定系统小干扰稳定分析方法

针对电力系统多运行参数波动较大的情况下,振荡模式的阻尼比以及系统的运行状态难以在区间模型下连续描述的问题,提出一种基于二阶摄动理论的小干扰稳定分析方法.建立不确定信息下获取系统振荡模式分布情况的复模态二阶摄动模型,在此基础上,连续描述运行状态在不确定变化区间内振荡模式阻尼比的变化轨迹.IEEE 16机68节点系统仿真结果表明:不同运行参数在区间范围内变化时,对同一振荡模式的阻尼比影响程度不同;同一运行参数在区间范围内变化时,对不同振荡模式的阻尼比影响不同.在多运行参数波动较大的情况下,该方法也能较准确地评估系统的小干扰稳定情况.     

原动机调速系统参数对低频振荡的影响

应用MATLAB建立原动机调速系统和电力系统相互作用的机网耦合模型,分析机网耦合是否能引发电力系统低频振荡。仿真分析表明,如果水轮机调速系统微分增益偏大且水轮机输出功率对水头的偏导数随负荷变化时,在扰动下可能出现功率的低频振荡。对于汽轮机调速系统,在系统的阻尼不太强时,汽轮机控制器参数对小信号系统稳定性具有重要影响。采用比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器时,系统在小干扰下振荡衰减;采用PI控制器时,系统小干扰下出现幅值增大的低频振荡。     

电力系统中非线性奇异现象的研究

基于低频振荡中的Hopf分歧现象的研究,把发电机的模型扩展到四阶,利用中心流形理论,集中研究了励磁系统参数变化时,系统低频振荡中的非线性奇异现象。研究表明,在各种运行方式下,励磁系统参数变化时,系统出现的都是亚临界分歧,即常规线性化分析所得到的增幅性低频振荡的范围将扩展到S平面的左半平面,稳定域由于亚临界分歧的出现将缩小。     

电力系统强迫功率振荡过程中的功-能转换

持续的周期性扰动会引发电力系统强迫功率振荡,从产生机理到振荡特征强迫功率振荡均与经典弱阻尼自由振荡有较大的区别.从功-能转换的角度分析了强迫功率振荡过程中的能量特性.首先根据系统发生强迫功率振荡时的稳态响应建立强迫振荡过程中的功-能关系函数,然后利用系统的能量变化关系分析系统发生等幅受迫振荡的原因并以实际系统为例分析振荡过程中的功-能变化过程,比较了不同强迫振荡源频率时对应系统的能量变化情况,最后在上述分析的基础上研究了系统在3种能量共振状态时的运行特性.     

基于类噪声信号和ARMA-P方法的振荡模态辨识

弱阻尼低频振荡是影响互联电网安全稳定运行的主要因素,振荡模态是表征系统振荡特性的重要参数,反映了各节点对振荡模式的参与情况。目前基于测量信号一般在振荡发生后进行模态分析,缺乏在系统正常运行情况下的分析手段。大量广域实测数据表明,因负荷的随机变化,电网内持续存在类似噪声信号的小幅波动。文中提出一种自回归滑动平均-Prony(ARMA-P)方法对这种类噪声信号进行处理,在采用ARMA模型拟合类噪声信号估计低频振荡模式参数的基础上,进一步建立信号的Prony模型,最终实现对低频振荡模态的辨识。将该方法用于对新英格兰系统仿真数据进行处理,其辨识结果与小干扰稳定计算结果进行了比较,并进一步将该方法用于处理南方电网实测数据,证明了其有效性。     

基于CBR和OAPID的互联电网区间模式振荡预警

采用基于广域测量系统(WAMS)的量测数据,提出基于范例推理(CBR)理论及功率振荡增量分布(OAPID)理论的互联电网区间模式振荡预警方法。该方法在系统未发生低频振荡时进行区间模式振荡预警;在系统发生振荡时提供系统运行方式的调整建议来改善系统阻尼。某区域电网WAMS实测数据的测试结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

环境激励下电力系统外在表征及振荡识别方法研究

环境激励作用下的电力系统机电响应数据中蕴含有丰富的机电动态信息。文中推导了小幅环境激励下电力系统机电响应的解析形式,从数学角度证明了机电振荡特征在电力系统随机响应中的存在性,揭示了利用小幅环境激励作用下的系统响应提取系统振荡特征的基本原理,进而提出了基于动态模式分解算法(DMD)与随机响应数据的机电振荡特征参数辨识方法。以小幅负荷随机激励下IEEE 4机2区域系统响应数据及某区域电网扰动录波数据为例,辨识所得参数与理论振荡特征参数的比较以及对概率统计结果的分析表明,DMD在随机激励下机电振荡参数识别中具有较强的适应性,验证了利用小幅环境激励下的随机响应识别系统机电振荡特征的正确性。     

超高压线路保护零序电流变化量启动判据研究

提出采用零序电流变化量、相电流变化量比较为基础的零序电流变化量启动判据,在系统负荷较大波动或纯振荡下能可靠闭锁启动,同时在振荡过程中发生故障能可靠开放,分析了零序电流变化量启动判据在单相、两相经较大过渡电阻接地动作机理,并在PSCAD/EMTDC建立仿真模型,仿真数据表明,该判据能提高零序启动元件的灵敏度和快速性。     

基于区间模型和二阶摄动理论的低频振荡模态分析方法

针对大规模复杂电力系统运行参数波动较大,低频振荡模态变化情况不易确定的难题,提出利用区间模型和复模态二阶摄动理论分析振荡模态的方法。首先建立不确定信息下振荡模式的频率、阻尼以及参与因子的区间分布模型;然后利用复模态二阶摄动理论评估该模型在运行参数变化区间较大时,系统振荡模式上述特征要素的变化情况。IEEE16机68节点系统的仿真结果表明,即使系统中同时出现多个运行参数变化较大的情况,该方法也能较准确地评估系统的小干扰稳定性能,并可为运行人员提供更加全面的信息。同时,该方法在分析低频振荡模态方面较一阶摄动理论的准确度更高。     

关于系统振荡中心偏移的探讨

讨论了系统异步运行时振荡中心的分析计算及其随两侧系统功角差的变化情况 ,分析了振荡中心的变化对于解列装置的影响     

基于双CPU的微机型继电保护测试装置的设计

随着我国电力工业的迅速发展,新型继电保护装置特别是微机保护的推广应用,对相应的测试技术有了更新、更高的要求。微机保护测试装置的开发与应用对提高继电保护测试水平、防止继电保护及安全自动装置不正确动作、保障电网安全运行有着积极的现实意义。研究了微机保护测试装置的结构和功能,设计了保护测试装置的软件和硬件,还阐述了整个软件设计思路和编制方法。     

继电保护装置缺陷分析及提高运行水平的建议

根据甘肃电网近几年来220kV及以上系统微机继电保护存在不正确动作的情况,结合实际故障事例对装置存在的缺陷进行了分类分析,如装置算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的分析,并对提高继电保护装置的运行水平提出了技术措施,建议进行继电保护装置的应用检测,采用继电保护数字仿真试验系统等。     

汽轮发电机组轴系扭振研究的发展与展望

自从汽轮机组轴系扭振问题被提出以来,国内外对此进行了广泛而深入的研究并取得了大量 成果。在参阅近年来国内外文献的基础上,就轴系扭振产生原因、相应分析方法及解决措施 进行了总结,分析了目前研究中尚待解决的问题,并结合目前电力工业中新型输配电、继电 保护及控制等技术的发展需要,提出了一些新的研究方向以供参考。     

发电厂继电保护综合分析管理系统的研究

介绍了一种基于面向对象设计的发电厂继电保护综合分析管理系统。该系统将继电保护整定计算、潮流计算、故障计算、动作仿真集成于统一的图形数据一体化分析平台。图形平台以发电厂电气主接线为背景,提出了基于捕捉点的全网拓扑形成的三层模型,实现了电气接线图绘制、运行方式设置、参数查询、计算结果显示等功能。故障计算结果可转化为Com trade格式的录波文件,通过继电保护测试仪与继电保护实际装置接口,为保护装置测试提供了一个面向实际电网运行方式的分析环境。该系统已在珠海发电厂投入运行,效果良好。     

基于DSP模板的继电保护测试系统设计与开发

基于嵌入式工控机的设计思想造成了传统的继电保护测试系统具有体积大、成本高等缺陷。根据"仿真运算与数据输出分开独立运行"的设计思想,提出了"PC机+DSP模板"的继电保护测试系统设计方案。通过CCS2.0和VC++6.0工具,开发了DSP模板的设备固件程序和USB2.0应用程序。以标准正弦波为例,开发了测试界面程序。测试结果验证了系统的良好工作性能。     

基于Intranet的微机保护装置事故检验管理信息系统

提出了一种微机型继电保护装置事故检验与管理手段。该系统是使用微机型继电保护试验装置对微机型继电保护装置进行检验 ,并将检验报告在网络上发布的一个管理信息系统。它以先进的计算机技术与便捷的网络技术为基础 ,采用浏览器 服务器 (B S)方式的计算机体系结构 ,具有事故检验结果真实、可靠 ,系统使用与维护方便、灵活等特点。它的使用可大大有助于系统事故分析 ,促进继电保护事故检验工作步入规范化、网络化的进程     

基于广域信息的继电保护实时评价研究

继电保护运行状态监测和状态检修是提高继电保护运行可靠性的重要手段。提出了一种基于广域信息的继电保护实时评价方法,并进行了实时评价系统的研制。实时评价系统通过获取电网调度系统、保信主站和故障录波器主站的信息,对每次继电保护的动作行为进行全局性实时评价、状态评估并生成相应报告,大幅减少了事故分析的时间,增加了事故分析的广度,提高了事故分析的质量。实时评价系统全面分析与故障线路相邻的所有未动作线路的保护信息,从这些设备的录波信息和中间节点信息中分析其动作行为,发现其隐患,保障电网更安全的运行。该系统已在国网安徽省电力公司调度中心试运行,运行结果表明该方案具有良好的可行性,有效提高了运维人员的维护效率。     

IEC 61850数字化保护动模测试系统设计与实现

IEC 61850标准的应用给变电站自动化系统带来了重大变革。在此类变电站中,保护装置可以直接从电子式互感器处获取所需的电流、电压数字量信息,并向智能开关控制器发送数字化跳闸命令。这种数字化保护与传统的微机型保护在硬件结构和信号处理方面都存在差异,传统的保护测试方法将不再适用。文章分析了基于IEC 61850的数字化保护装置的测试要求,提出通过对传统的物理模拟系统进行升级改造,建立符合要求的测试系统。根据这一思路,该新型测试系统在山东大学电力系统动态模拟实验室的基础上开发而成。初步试验结果表明,测试平台能够提供所需要的二次接口特征和测试环境,可以对不同种类的IEC 61850保护装置进行动模测试。     

同步性能对继电保护终端影响的测量

同步对数字信号的传输非常重要.从通信的角度看,继电保护终端设备是一种数字节点设备,通信系统同步性能将直接影响继电保护终端间的传输性能.文章对继电保护设备作为通信系统时钟源、各网元自由震荡及外加压力情况下系统的同步性能作了测试分析.测试的结果表明,在同步性能劣化的情况下,系统会出现指针调整,但在短时间的测试中,继保终端没...     

IEC60870-5-103规约在微机型继电保护测试系统中的应用

阐述了IEC60870-5-103规约在继电保护测试方面的应用。利用这个规约,测试系统与被测设备建立通讯,不但可以获得被测保护装置的定值、开入状态、采样值、保护动作元件等信息,而且可以远方遥控被测装置,这样就提供了一个检验继电保护以及其它智能型二次设备的非常好的手段,使自动的闭环调试成为可能。该文所阐述的原理已经在HELP-90A继电保护测试装置上成功应用,并且取得了很好的效果。