考虑电网静态安全的输电线路动态增容系统

针对电网调控的特点和需求,将动态增容技术从设备分析层面提升到电网分析层面,提出了动态增容在电网调控系统中应用的总体实施方案和功能模块设计。首先分析了调控系统中动态增容的应用原则,在此基础上提出了动态增容系统的总体架构、功能模块、接口设计和硬件结构;然后对系统的数据接入与处理、线路和输电断面动态限值计算、增容过程安全评估、电网增容预测分析等关键技术进行了阐述;最后介绍了该系统在南京地区的应用,基于电网实际运行数据对系统应用效果进行了分析。     

电网断面热稳定限额计算模型及方法

分析了电网预想开断前后设备组(并联运行的线路或并列运行的主变压器)的有功潮流变化情况。通过剩余/转移系数将预想开断后的设备组有功潮流表示为设备组初始有功潮流的线性函数。依据设备短时、长期运行载流量确定设备组初始有功潮流的约束条件,根据设备组热稳定限额与初始有功潮流的最小比值最大原则,提出了设备组热稳定限额的优化计算模型。运用线性规划单纯形法进行求解,并通过分岛计算提高算法的执行效率。根据用户定义的断面集,对设备组的热稳定限额进行叠加,给出断面热稳定限额。浙江电网的实际算例结果验证了所述模型的正确性和求解方法的有效性。     

热稳定薄弱断面搜索及限额制定的在线算法

为解决离线断面及限额不能实时匹配系统运行方式的问题,针对热稳定断面构成元件搜索、限额制定提出了一套在线算法。采用直流法计算支路开断、有功元件跳闸、母线跳闸3类故障的潮流转移,提出了将母线跳闸转化为虚拟短线开断的方法,使潮流转移关系得以显性表达。归纳得出了3类故障潮流转移通用线性表达式,为制定断面限额奠定了基础。提出了基于“风险支路+威胁元件”构成法的热稳断面构成元件搜索方法,基于潮流转移通用表达式提出了风险加权的断面监控指标构造方法及断面限额制定方法。对于涉及并联支路的相近断面给出了合并方法,对并联支路构成的断面给出了监控指标的化简方法。为保证求解速度和计算精度,采用直流法搜索与交流法校验修正相结合的计算策略。应用于实际案例,搜索的断面将离线断面所反映的热稳风险全面覆盖,计算限额与离线限额的一致性较好,验证了方法的有效性;每一轮计算耗时约3.6 min,满足在线应用要求。     

在线组合输电断面极限集群计算

针对大电网在线安全稳定综合协调防御系统中输电断面极限搜索问题,采用多机多方案分派任务并行计算模式,利用计算机集群和参数化后的潮流调整方式与静态、暂态和动态安全裕度的关系,迭代搜索临界安全的潮流调整方式,实现在线求取输电断面极限传输功率。对多输电通道并存的组合输电断面及多送电区并存的组合送电区的断面传输极限搜索,自动识别调整方式切换并迭代协调优化增功率的内部分配,以某区域电网在线数据的实例分析验证了所提出方法的有效性和适用性。     

基于PSASP在线数据的电网潮流稳定计算分析

介绍PSASP在线计算分析系统的主要模块、功能和优点,分析利用PSASP在线数据对河北省南部电网某500 kV变电站220 kV部分全停故障的潮流稳定计算,经比较得出PSASP计算结果与BPA计算结果基本一致,验证了利用PSASP在线数据进行潮流稳定计算的正确性。     

输电线路在线增容系统在四川电网的应用

讲述了输电线路在线监测增容系统在四川电网的应用,通过测温球得到线路的实时数据,后台服务器分析计算出最大限额容量和对应的限额时间,指导调度部门动态调整输电线路热稳定负载,深度挖掘输电线路的输送潜能,从而达到减少输电设备的投资的目的.     

考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案

针对目前电网输电断面增容容量分配决策的相关问题,提出一种考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案优化模型。该模型考虑了电网面临的多元风险约束,包括设备健康风险、气象风险和系统异常风险。其中,断面内通道的容量裕量限额是通过三大定容设备——变压器、断路器以及输电线路的动态增容计算模型得到的。所提出的考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案,可以较好地平衡大电网电能输送中的经济性和安全性问题,为解决输电断面内动态增容分配提出了一个新的解决思路和技术方案。     

输电线路动态增容在线监测装置研究

设计了一种输电线路动态增容的在线监测装置,由安装在输电线路上的监测子站、安装在杆塔上的监测主站、安装在监控中心的监控上位机构成。监测子站所采集的信息通过短距离无线射频技术发送到监测主站,监测主站通过GPRS技术将监测子站及主站所采集的数据发送到监控上位机,通过专家软件计算,对输电线路的热稳定限额进行调整,最大限度发挥输电线路的负载能力,增加现有输电线路的输送容量。     

电网线损在线计算分析探讨

文中介绍了目前安徽电网地市级供电公司线损管理状况、线损在线计算分析系统的构成模式及其功能,分析实施在线线损计算分析系统的可行性,认为利用电网调度自动化系统的实测数据和电能量采集系统进行电网线损理论计算及在线分析,能自动适应电网运行方式的变化,提高计算精度,提高线损管理水平。     

Multifault calculation method for dynamic stability study of electric power systems

For the fault condition in dynamic stability study, balanced faults have mainly been utilized. Recently, however, with the progress of system protective control technologies such as the multiphase reclosing system for a faulted transmission line, the needs for stability software which would be able to calculate simultaneous faults without any restrictions on fault types, total numbers or location, have been increasing. This report presents the newly developed multifault calculation method based on symmetrical components which is able to calculate simultaneous faults without any restrictions on combination of fault types, and total numbers or location. Fault types consist of balanced/ unbalanced ground fault, short-circuit fault, line-out of transmission lines, and short-circuit of series condenser. The proposed method also allows for calculation of faults at an arbitrary location on the line without any topological changes of each symmetrical network even if the faults include line-end faults with ensuring outages. An example was shown to clarify the validity of the proposed method. Moreover, transient stability limits under the various fault conditions also were discussed.     

基于拓扑聚合的输电断面辨识方法与断面传输极限的研究

国内外多次发生的大停电事故表明输电断面是大规模互联电网的薄弱环节。快速搜索出电网关键输电断面并计算出断面极限传输功率,有利于调度部门及时调整运行方式,避免电网发生大面积停电事故。提出利用电网拓扑聚合算法对电网关键输电断面进行搜索。通过对电网邻接矩阵进行简单的矩阵变换操作,将拓扑中临近节点聚合到邻接矩阵的主对角线附近。直接在变换后的邻接矩阵上对电网输电断面进行快速搜索,然后通过潮流分布因子来辨识关键输电断面。利用磷虾群优化算法构造电网关键输电断面极限传输功率的优化模型,准确计算断面极限传输功率。IEEE14节点系统和IEEE39节点测试系统验证了所提方法的有效性。     

电压下降时同步电动机的动态稳定极限

利用同步电机的状态方程，研究了同步电动机在电压下降时的动态过程。经过多次迭代，分别得到了当电压下降为不同值时，同步电动机保持动态稳定的极限时间；以及不同的机组惯性常数和电机的励磁状态对动态稳定极限时间的影响；最后得出了一些有用的结论。     

结合直流潮流模型的电网断面热稳定极限快速评估方法

电网结构的增强使得系统的热稳定问题日益突出。采用直流潮流的方法对典型等值系统的断面热稳定极限进行了推导,分析了断面设备N-1开断对在运设备有功潮流变化的影响。基于有功潮流的阻抗分配原理,提出了对断面热稳定极限的评估方法和流程,可实现断面热稳定极限和限制故障的快速评估。最后,以河南电网2014年夏季大负荷方式为例,对豫北断面的热稳定极限进行了评估,仿真结果证明了所提方法的可行性。     

架空输电线路动态增容研究

提出在导线允许运行温度不变、保证运行安全性的前提下,采用线路导线温度、风速、日照、载流量等的检测及数据传输装置,利用输电线路实时增容监测分析系统提高输电能力。介绍了输电线路实时动态增容监测分析系统的基本原理、系统组成、主要功能及发展远景。     

火电厂SIS中在线性能计算与分析的应用

介绍了在线性能计算与分析在火电厂厂级监控信息系统(SIS)中的应用情况。基于实时/历史数据库平台上的实时计算引擎，提出厂级、机组级、设备级的性能计算指标及各指标在计算中需注意的问题，并进一步阐述了各指标间的依存关系。同时，对在线性能计算中的实时数据的有效性判断、轴封漏汽流量的计算、湿蒸汽流量与焓的计算等关键问题的处理方法进行详细论述，提出轴封漏汽系数的定义及计算原理、温蒸汽的嵌套式迭代计算方法。文中提出的方法在某900MW机组SIS的实时性能计算与分析中得到了验证，计算结果满足在线性能计算的实时性及精度要求。     

考虑多重故障的热稳关键断面在线识别方法

受限于内外部环境影响,电网发生多重故障的概率增加,离线计算确定的关键断面在网架结构受到严重破坏时无法准确反映故障后电网的薄弱环节.为此,提出一种考虑多重故障的热稳关键断面在线识别方法.首先通过故障前后支路负载率变化量和潮流方向一致性判别,识别出故障潮流转移通道.然后依据不同故障的潮流转移特征,建立基于开断分布因子的故障...     

Development of transient stability controller system (TSC) based on on-line stability calculation

A new transient stability controller system (TSC) based on on-line transient stability calculation has been developed. The TSC system prevents the power system from wide-area blackout by shedding generators optimally when a serious fault occurs. This system consists of a central processing unit (TSC-P), and four local units for fault detection (TSC-C), and seventeen units for generator shedding (TSC-T). The TSC-P selects optimal generators to be shed for stabilization based on on-line transient stability calculation for contingencies at 500 kV lines and buses every five minutes. The results are transmitted to the TSC-Cs periodically. Should any fault occur, only one TSC-C will detect the fault occurrence and send control signals to the TSC-Ts which actually generate shedding signals. To realize the TSC system, essential are fast stability evaluation methods for a large number of contingencies and effective selection methods of optimal generators to be shed for stabilization. This paper presents total algorithms applied in the TSC-P, the results of algorithm verification tests using a prototype system combined with a large-scale analog simulator, and the characteristics of the actual system.     

全局输配电网电压稳定故障筛选与排序的分布式计算方法

随着传统配电网向含大量分布式电源的主动配电网转变,输电网、配电网电压稳定评估已不再适宜各自独立计算。基于输电网、配电网分属于不同控制中心调控,提出一种全局输配电网电压稳定故障筛选与排序的分布式计算方法。该方法分为两阶段：阶段1中采用输配电网主从分裂分布式潮流工具在系统要求最小负荷裕度值的工况下进行各预想故障的潮流计算,采用最优乘子法筛选出潮流不可解的严重故障;阶段2中采用基于输配电网分布式连续潮流的步长加速二次曲线拟合方法计算严重故障的负荷裕度并进行排序。由1个IEEE 118节点输电网和2个IEEE 33节点配电网组成的全局输配系统的仿真算例表明所提方法能够快速可靠地实现全局输配电网电压稳定故障筛选与排序。