基于广域量测信息的电力系统暂态稳定研究综述

暂态稳定是电力系统研究的重要内容,一直以来受到人们的关注。近年来,随着基于相量测量装置的广域测量系统日趋完善,实时获取全网动态响应数据成为可能,这为暂态稳定研究提供了新手段。文章从暂态稳定传统分析方法的改进、快速暂态稳定判据的研究、暂态稳定趋势预测以及暂态稳定控制4个方面,对广域量测信息在电力系统暂态稳定研究中的应用进行了综述,指出基于广域量测信息进行暂态稳定研究是未来的发展方向。     

电力负荷建模问题研究综述

分析了电力负荷模型对潮流计算、暂态稳定计算、小扰动稳定、电压稳定分析的影响,指出了负荷模型研究的重要性;回顾了负荷模型研究的统计综合法和总体测辨法的发展历程;最后总结了负荷模型研究在模型的结构选择、模型的参数辨识、结合电压稳定分析的负荷建模、负荷模型对暂态稳定的灵敏度等方面的进展。     

分布式电源高渗透率的微电网快速稳定控制技术研究

通过分析分布式电源高渗透率微电网的运行特性及其给配电网运行带来的影响,提出了一种基于三层控制架构设计多态多时间尺度的微电网综合稳定控制方法。从微电网电力电子设备快速稳定控制、微电网暂态稳定控制、微电网动态稳定控制、微电网稳态稳定控制四个层面构成了多态多时间尺度稳定控制的技术体系,以实现微电网内功率快速调节、扰动快速平抑、故障快速隔离、运行效率提高、稳定水平趋优等控制目标。重点研究了微电网内电力电子设备参与微电网稳定运行控制的实现方法。相关工程实践表明,该方法效果良好。     

改造发电机励磁系统提高电网输送能力的分析和研究

研究了不同类型的发电机励磁系统对电网暂态稳定水平的影响以及通过改造励磁系统提高电网输送能力的可行性。经分析表明,快速励磁系统提高电网暂态稳定水平和输送能力的作用最大,通过改造完善励磁系统输出特性可以有效提高电网暂态稳定水平和输送能力。     

电力系统机电暂态和电磁暂态数字混合仿真研究

机电暂态与电磁暂态混合仿真避免了机电暂态仿真对电力电子器件及其控制保护模型只能粗略模拟的不足,克服了电磁暂态仿真规模过小和仿真效率低的缺点,是解决交直流大电网仿真计算难题的重要技术方案。混合仿真的重点是机电暂态和电磁暂态的接口设计,在对比两类仿真差异性的基础上,就接口位置的选择、等值电路的形成和接口交互时序等方面内容进行了总结评述。指出当前接口技术基本框架已经成型,研究难点在于等值电路类型及其参数的快速求取,最后对混合仿真的发展做了简要展望。     

暂态稳定分布式仿真计算的改进算法

电网互联和电力系统市场化发展趋势对暂态稳定分布式计算提出了要求.文中研究了电力非线性网络暂态稳定分布式仿真算法的计算效率问题,指出算法的瓶颈主要是子系统边界值的迭代求解计算,提出了改善非线性网络分布式求解效率的交接变量估计法,进行了数值验证,并与适于线性网络求解的并行处理方法、已有的电力网络暂态稳定初值估计法和交接变量调节法进行了比较.数值实验表明,文中提出的方法可在较大程度上稳定地改善暂态稳定分布式仿真分析的计算效率,与电力市场条件有一定的适应性.     

人工智能在电力系统暂态问题中的应用综述

现代智能电网出现了电力电子化、信息物理融合和大电网复杂互联等新特征,从而对电力系统暂态问题的分析与控制方法产生了极大影响。人工智能(artificialintelligence,AI)在解决数据问题中的优势与暂态问题特点匹配程度高。该文从信息、机理、仿真、分析和控制等角度分析了电力系统暂态问题出现的新特点,归纳总结了现有将AI用于分析电力系统暂态问题时的研究成果,指出了研究中仍需解决的问题,探讨了在数据获取、特征提取和算法应用等方面的若干改进思路,并对AI应用于暂态稳定问题的研究现状进行总结。     

基于ATP-EMTP的大型电力系统暂态稳定仿真

提出采用电磁暂态仿真软件EMTP的ATP版本作为大规模电力系统的暂态稳定仿真工具,用以解决机电暂态仿真程序所不能仿真的电力电子的快速暂态过程、非线性元件模型和系统不对称运行.通过对固定串补不同模型的分析,说明采用ATP-EMTP进行暂态稳定计算的必要性.通过对江苏苏北电网的ATP-EMTP和电力系统分析综合程序(PSASP)的潮流和暂态稳定的对比试验,验证了用ATP-EMTP进行大规模电力系统暂态稳定仿真的可行性.     

电力电子并网装备多尺度切换控制与电力电子化电力系统多尺度暂态问题

构建基于电力电子变换技术的高效可持续电力系统是实现我国一次能源结构清洁化转型的重要支撑。该形势下,电力系统发电、输配电、用电等各个环节的关键装备正由以同步发电机为代表的传统电磁变换装备向电力电子变换装备的规模化替代,深刻地影响着电力系统的暂态行为。近年来,国内外电网连续出现不明机理的暂态事故,严重威胁了电力系统安全稳定运行。该文从节点装备暂态特性与电力系统暂态过程特征的一般关系出发,归纳普遍存在于电力电子变换装备的暂态控制保护架构,总结对电力电子变换装备暂态特性以及电力电子化电力系统暂态过程特征的基本认识,凝练电力电子化电力系统多尺度非线性暂态问题分析的基本挑战与初步研究思路。     

金州区域电源送出安全稳定问题分析及稳控方案

贵州金州区域电网以电源送出为主,利用电力系统分析软件PSD-BPA对该区域电网进行了稳定计算,分析了典型链式网架结构存在的稳定问题,重点阐明了暂态稳定的影响因素,指出不同的送出通道电压水平和电厂开机组合方式对暂态稳定影响明显。利用EEAC(扩展等面积准则)理论解释了其影响机理。针对该区域电网稳定问题的特点,配置了安全稳定控制系统。仿真表明安全稳定控制措施是有效的。     

现场总线与控制系统

结合现场总线技术和控制系统的最新发展,综述了当今几种控制系统的结构及特点,并从网络技术、开放性、组态技术等几个方面描述了新一代控制系统的主要特征,最后列举并细述了影响控制系统可靠性的几个因素。     

变电站电压无功控制策略和实现方式

阐述了变电站电压无功控制的原理,策略,存在的问题和实现方式;分析了基于人工智能新技术的“九区图”法的优点及其电压无功控制中的应用;比较了当前几种主要的电压无功控制装置／方式,提出了一种利用变电站自动化系统采集信息的“半独立式”电压无功控制装置,这种控制装置有着广阔的应用前景。     

VOLTAGE COLLAPSE AND CONTROL ACTIONS: EFFECTS AND LIMITATIONS

ABSTRACT

This paper focuses on control actions determination for voltage collapse prevention. Sensitivity matrices are proposed based on the knowledge of the critical bus. By critical bus one means that bus whose state variables vary at most at the voltage collapse point. A tangent vector is used to identify the critical bus, and its behavior as a function of load increase is also investigated and compared with other indices previously proposed. It is shown that generator control actions may not work to increase voltage collapse margin, whereas local control actions may produce better results. The tests are carried out in the IEEE-300 bus test system, with and without reactive power limits consideration.     

引进及国产水电厂计算机监控系统析评

在广泛收集资料的基础上,比较了部分引进及国产水电厂计算机监控系统的软、硬件配置是其功能,应用情况,分析了部分水电厂计算机监控系统的系统模式,操作系统平台,局域网,冗余配置,人机界面及主要性能指标,认为国产水电厂计算机监控系统已达到９０年代国际先进水平。     

STRONG CONTROLLABILITY AND OBSERVABILITY AND THEIR EFFECTS ON TRANSIENT STABILITY OF POWER SYSTEMS

ABSTRACT

An algorithm is developed for identifying bus clusters called control areas that have strong local controllability and observability property for measurements and controls at the buses or on generators within the control area. Two types of control areas are identified; one that is based on weak boundaries of the reactive power voltage jacobian and is called voltage control area; the other is based on the jacobian of both real and reactive power balance equations with respect to voltage and angle at network buses. The two control areas are identical under light load conditions, but are different as the system approaches voltage collapse or poorly damped low frequency oscillations. The understanding of strong controllability and observability in terms of real power angle dynamics and reactive power voltage dynamics (voltage control areas) and the strong controllability and observability of voltage and angle dynamics (control areas) helps understanding of voltage instability and inter-area oscillations.     

无刷励磁系统及励磁控制系统原理分析与应用

对华能岳阳电厂引进的发电机无刷励磁系统和ZVA型励磁控制系统的工作原理及应用情况进行了分析,指出 设备在运行中存在的问题,并提出改进意见。该无刷励磁系统有较好的运行特性,维护工作量少,能较好地 解决发电机转子绕组故障检测和转子参数测量问题;ZVA型励磁控制系统采用双通道三相全控桥式变换器, 整流励磁,逆变灭磁,其励磁控制方法对励磁控制设备的设计和制造有参考作用。     

无功/电压动态识别与处理

研究了一种地方电网无功/电压动态识别与处理的新方法。在提 出电压预警区概念的基础上，建立了一种简单实用的电压状态识别判据，并采 用分层控制的思想，利用系统中可用的无功调压措施，对识别出的越电压预警 限的节点电压进行处理。用IEEE 22节点系统对软件进行测试，对一 种同时存在电压越预警上限和告警下限的情形进行计算，并用潮流程序对最终 控制策略进行了校验。     

STATCOM与发电机励磁的协调控制

针对单机无穷大系统,建立了包含静止同步补偿器（STATCOM）的状态空间模型,应用给定信息结构约束下的最优控制理论和算法,设计了4组STATCOM与发电机励磁的协调控制器。它们的控制规律分别是：状态反馈的完全分散协调控制、输出状态反馈的完全分散协调控制、STATCOM处可以反馈机组角频率偏差的特定信息结构下的LQ协调控制,、全状态反馈的集中型最优控制。仿真结果表明,与独立设计的AVR／PSS励磁控制器和电压偏差PI调节型STATCOM控制器相比,上述4组协调控制器能更加有效地提高系统暂态稳定性能。同时,安全分散信息结构的状态和输出反馈控制的控制性能稍次于其他两种协调控制规律,但由于它们实现代价低、可靠性高,更具易于实际应用。     

四川电网安全稳定控制装置现状与展望

介绍了四川电网安全稳定状况以及当前该网安全控制装置配置情况和采用的技术措 施，针对电网发展后现有安全控制装置不能确保系统安全稳定的问题，提出了电网稳定控制 的新模式——集中管理、区域控制模式。这种模式的特点是可充分利用现有的调度自动化系 统，提高区域控制装置的动作准确性。该文对实现这一模式的可行性进行了探讨和研究。     

二滩电站安全稳定控制系统策略表的设计与实现

介绍了二滩电站安全稳定控制系统的配置和控制策略表的设计思想,提出了一种分区分层、可覆盖所有运行方式和故障形态的控制策略表结构,有效解决了传统策略表由于运行结线方式和故障形态失配而导致的安全稳定控制系统拒动问题,具有很高的工程实用价值。