2004年南方电网直流故障安全稳定控制策略的探讨

本文介绍了南方电网2004年安稳控制系统针对直流故障控制策略制定过程中考虑的部分问题,包括直流组合故障的防御策略、南方电网频率特性、贵州电网切机顺序、广东电网切负荷地点的影响、快关汽门对南方电网的适应性、现有失步解列装置的适应性、快速解列装置的适应性等等。     

含±800 kV云广直流的南方电网交直流系统 RTDS仿真研究

云广±800 kV特高压直流输电系统投运后（2009年单极投运,2010年双极投运）,南方电网结构将更为复杂,交直流并联运行特点愈发显著。因此,建立了南方电网2010年交直流并联电网全电磁暂态RTDS实时仿真模型,并进行仿真分析。结果表明：云广直流系统在孤岛方式下全功率运行时,南方电网系统可能会出现约0.6 Hz振荡,可以通过降低云广直流传输功率解决该问题;云广直流系统发生双极闭锁故障,将影响南方电网稳定运行,须预先研究合适的安稳策略。     

离线安稳控制策略校核中的潮流场景自动生成算法

离线安稳控制策略校核过程中，通常需要根据选定关键断面的不同功率水平生成大量运行方式，这一过程规范建模困难，目前只能以人工调节为主。为此，提出一种针对安稳控制策略校核的自动潮流场景生成算法。以安稳控制策略校核分析中生成运行方式的通用要求为约束，借鉴人工调整过程，设计包含局部有功功率调整、潮流不收敛处理、局部无功功率调整3个步骤的自动潮流场景生成算法。在调整局部有功功率时，根据关键断面位置选择关键发电机和参与调整的其他发电机，先调整关键发电机出力使关键断面功率满足需求，再调整其他发电机功率使区域功率平衡；在处理有功功率调整后潮流不收敛问题时，将关键断面一端节点设置为有功功率-电压节点；在平衡无功功率时，根据电气距离选择关键断面附近的无功补偿器，实现就地补偿。开发了电力系统机电仿真软件(dynamic simulation program, DSP)的对应功能模块，在南方电网主网的实际安稳控制策略校核分析任务中验证了所提算法的有效性。     

电磁环网条件下西北750 kV电网运行方式的研究

随着西北750 kV电网的建成投运，原有330 kV网架将与新出现的750 kV线路形成电磁环网。文中研究了2008年底西北750 kV骨干网架初步形成后，750/330 kV电磁环网运行方式对系统安全稳定性的影响。静态安全分析和稳定计算结果表明，在未形成坚强的750 kV网架结构前，合环运行比解环方式更有利于提高西北电网输送能力和稳定水平。针对合环运行可能出现的系统振荡、输送受限等问题，提出通过加强安稳装置配置、研制遮断容量更大的断路器、优化运行方式和网架结构等措施来保证系统的稳定运行。     

基于IEC60909的南方电网短路电流计算方法分析及优化

随着电网负荷的持续增长和网架结构的不断增强,短路电流超标问题已成为影响南方电网安全运行的关键因素。实测对比表明,在现有的短路电流计算方法下南方电网短路电流计算结果偏乐观,这给电网的运行方式安排带来困难。基于最新版的IEC 60909和GB/T 15544短路电流计算标准,对比南方电网短路电流计算方法与国内外短路电流计算方法之间的差异,并以南方电网2013年丰大方式为基础分析了短路电流计算方法中几个重要因素对短路电流计算结果的影响,结合精度要求、保守原则、设备能力等工程实用要求提出了南方电网短路电流计算方法的改进建议。     

抑制低频振荡的高肇直流阻尼控制器功能分析

为适应南方电网网架结构的变化,满足电网安全稳定运行的需要,对南方电网高肇直流阻尼控制器功能进行分析和研究。分析了基于微分代数方程的直流阻尼控制器机理及控制器在机电、电磁暂态软件中的结构,并通过机电暂态分析软件对高肇直流阻尼控制器关键参数和控制环节进行了详细的校核计算,提出了具体的控制参数优化方案,实例仿真证明了控制器的有效性。     

电力系统分布式安稳装置控制策略分析

本文分析了分布式安稳装置基本特点,对传统控制策略的进行分析研究,基于实例提出了一种新型的合理配置信息通道与控制策略方法,能有效保障安稳装置信号采集精准度,强化安稳装置的安全稳定性,以此提高电网的整体运行水平.     

南方电网无功电压运行特性的分析与探讨

介绍了电压失稳的主要形式;根据南方电网无功电压的运行情况,分析电网无功电压的薄弱区域。提出优化无功潮流、提高电网电压稳定性的4种有效措施(如合理规划网架和安排运行方式、合理配置无功补偿设备、制定无功优化控制措施和合理配置电网低压减载装置)。文章指出,为满足电网无功按电压分层分区合理分配,提高系统电压质量,南方电网必须抓紧开展无功优化的研究工作,建立电网电压稳定性分析模型,优化电网无功补偿配置方案和电压调整控制策略,不采用自动电压调整装置。     

广东电网“十一五”规划电网节能降耗研究

根据国家"十一五"发展规划纲要和南方电网提出2010年的节能降耗目标,从广东电网的网架结构优化和调度运行方面研究节能降损措施,通过技术、经济综合比较,提出优化的推荐方案,并对实现该措施后的节能效果进行评估。     

巴西2009年11月10日大停电事故及其启示分析

介绍和分析了2009年11月10日巴西电网大停电事故全过程,包括事故的起始阶段、事故扩大阶段、系统崩溃阶段,指出伊泰普水电站交流外送通道与南部地区输电网形成复杂的电磁环网是造成本次事故扩大的网架基础。结合南方电网实际,从网架结构、电力系统三道防线方面提出南方电网应当从巴西电网事故吸取的经验教训。     

链式供电结构下受端电网的稳控切负荷策略的优化研究

随着国家经济水平的不断提高,电网的用电负荷不断增加,同时由于某些电网网架结构薄弱,采用链式结构供电,导致电网中各重要断面功率接近极限运行。当电网发生故障情况下,将导致断面超极限以及地区电网电压稳定性和频率稳定性等问题,严重影响电网安全稳定运行。尤其是链式供电方式下受端电网发生机组跳闸,将导致电网中多个断面超极限运行,系统稳定性遭到破坏,稳控装置动作。稳控装置动作可以保证电网安全稳定运行,但是随着受端电网网架结构的不断建设,受端电网装机容量以及单台机组容量不断增加,造成稳控切负荷策略复杂甚至可能导致过切。通过对链式供电方式下,受端电网机组发生跳闸进行分析,找出了机组跳闸后的共性,结合这一共性提出了一种新的稳控切负荷方案。运用PSASP程序对某电网进行仿真分析,验证了该切负荷方案策略简单且不会导致过切,具有重要的实用价值。     

粤北电网稳定问题分析与稳定控制系统改造研究

针对坪石电厂第三期工程2×300MW机组投产接入粤北电磁环网后导致电力送出问题加重及电网稳定性变差的问题,结合稳定计算研究,分析了粤北电网原有的稳定控制策略在新的电网结构下改造的必要性;在综合分析对稳定控制策略产生影响的各种因素基础上,给出了稳定控制系统改造的控制新策略;实践证明,稳定控制系统改造后粤北电网的稳定性提高,丰水期窝电问题得到缓解。     

智能安全稳控系统在风电集中接入电网中的应用

吉林省松原、白城地区（简称松白）电网大量风电集中接入,火电亦超常规发展,并且电磁环网问题突出,送出压力与日俱增,同塔并架的500 kV输电通道故障失去后存在严重的稳定问题。为此在该区域8个厂站配置了安全稳定控制装置,组成松白电网智能安全稳定控制系统。系统采取分区分层设计,自动获取电网信息和识别故障类型,根据预设策略采取快速切风电、再切火电的措施保证电网安全稳定运行。介绍了松白电网安全稳定控制系统的配置、设计、策略及仿真计算情况。结果表明,此系统可以保证电网严重故障后的安全稳定运行,提高松白电网的输送能力。     

电网电压不平衡时全功率风电并网变流器的控制策略

电网电压不平衡条件下,电压负序分量将导致直驱式永磁同步风电机组(permanent magnet synchronous generator,PMSG)全功率并网变流器的直流侧电压出现2倍电网频率的谐波,长期处于此工况下将显著影响直流侧电容的使用寿命,危及机组的稳定运行。建立了电网侧变流器的数学模型,在计及并网阻抗对有功功率影响的基础上,提出了一种以增强直流侧电压稳定性为目标的控制策略。其中,电网侧变流器正负序电流指令通过保证直流侧电容及并网电抗器之间无2倍频振荡的有功功率流得到,指令的计算无需求解复杂的高阶矩阵,也没有引入更多的变量。由直驱式永磁同步风电机组的仿真结果验证了所提出的电压控制策略的有效性。与传统的平衡控制策略相比,这种控制策略能在实现直流侧电压稳定控制的同时,使输出至电网的有功功率2倍频波动得到有效抑制,提高了该型机组不平衡电网电压条件下不间断安全稳定运行能力。     

计及FACTS的暂态安全稳定紧急控制策略

FACTS控制与传统控制手段缺乏协调可能威胁电网安全稳定。离线控制策略表在不考虑FACTS设备条件下的断面极限过于保守，紧急控制措施较重；而考虑FACTS设备全部容量均可用于暂态过程时，又会导致断面极限过于乐观，紧急控制措施不足。提出了计及FACTS的暂态安全稳定紧急控制策略，将FACTS参与电网暂态稳定控制分为FACTS设备主动调节、紧急执行修正策略和分轮次追加控制3个阶段，将传统暂态安全稳定控制和FACTS控制有机结合，既保证了系统的安全性又提高了控制措施的经济性。以可控串补为例，通过实际电网仿真验证了所提策略，仿真结果表明，通过可控串补参与电网暂态稳定控制，降低了暂态过程中的加速能量，可减少传统暂态稳定控制的切机量，同时维持了电网的稳定运行。     

直流系统的控制策略对南方电网暂态稳定性的影响

分析了直流系统整流侧的控制策略对南方电网稳定性的影响。指出由于交流换相电压对直流特性的影响，定电流控制比定功率控制更有利于维持系统的暂态稳定性；而如果用恒电流负荷或恒功率负荷模型来代替直流系统时，则有相反的结论。通过量化分析方法揭示了上述现象的机理。     

粤东电网茅湖子站安全稳定控制系统的分析

500kV茅湖变电站是连接粤东电网与广东主网的枢纽变电站,是粤东电网安全稳定控制系统的区域控制子站。在介绍粤东电网主系统结构以及粤东电网安全稳定控制系统配置和各站功能的基础上,阐述茅湖子站安全稳定控制系统的功能、控制策略,并针对FWK—C安全稳定控制系统的应用,提出巡视和运行中应注意的问题。     

直流微电网能量控制策略的研究

提出了一种直流微电网的能量管理控制策略,结合直流微电网的结构和控制目标,分别设计了系统在离网和并网模式下的控制策略。并网模式下,由电网来维持直流母线电压的稳定,光伏电池和锂电池配合给负载供电。当电网异常断电时,系统能自动脱离电网孤岛运行。通过合理控制锂电池的工作方式来实现工作模式的平滑切换。搭建实验平台,通过增减直流母线负载和开断并网开关来检测系统的稳定、可靠性。实验结果表明该控制策略实现了工作模式的平滑切换,满足了系统的设计要求。     

应对多馈入直流换相失败的综合防御研究

随着多馈入直流格局的形成,系统安全稳定控制难度也随之增大。发生严重交直流故障时,存在多直流同时换相失败使系统失去稳定的风险,因此避免直流换相失败和维持受端电压稳定,是目前多馈入直流受端系统控制措施需要解决的重要问题。研究了多馈入直流换相失败的电网特性和影响因素,从三道防线角度研究提出应对多馈入直流换相失败导致的电压失稳的控制策略。基于实际电网进行仿真验证,所提出的控制策略可降低多馈入直流换相失败风险、提高受端电网电压稳定水平。     

粤北电网应对冰灾的安全稳定控制措施探讨

为提高电网抵御冰雪灾害的能力,维护电网在冰灾时期的安全与稳定,以粤北电网为例,分析了粤北电网安全稳定控制系统的现状,探讨了在冰灾来袭时南下电力输送通道受损和粤北电网局部受损情况下的特殊安全稳定控制措施。最后认为：当冰雪灾害来袭时,安全稳定控制措施应在常规控制策略基础上,进一步考虑冰灾对电网安全稳定的影响,及时将受灾最严重的机组和负荷切除,以保证电网的安全稳定运行。