在线稳定分析和控制技术的研究和应用

随着现代电网的发展,电网规模不断扩大,稳定问题更加复杂.众多偶然事件的集合有可能使得电网稳定性逐步恶化最终导致大停电事故.在线稳定分析和控制技术成为研究复杂电网动态特性和防御大面积停电事故的重要技术手段.2006年3月12日,国家电力调度通信中心举办了“电力系统在线动态安全分析“研讨会,邀请中国工程院薛禹胜院士和美国康奈尔大学教授江晓东博士做了技术报告.文中结合本次研讨会内容及国内外相关文献资料,对在线稳定分析和控制技术的研究和应用现状进行了分析,希望对其研究和应用有所帮助,进一步提高电网防御大停电事故的能力.     

时空协调的大停电防御框架:（一）从孤立防线到综合防御

由3篇论文组成的系列文章为现代电力系统设计了自适应时空优化的停电防御框架.论证了防御由相继事件演化为大停电灾难而应该具备的核心功能,包括广域测量与数据挖掘、在线稳定量化分析和控制、多道防线的优化和协调.作为第1篇,剖析了大停电的演化规律,探讨现代互联电网稳定性的特点及面临的挑战;评述了稳定分析、三道防线及恢复控制技术的现状和发展方向;提出将监控和数据采集(SCADA)系统扩展为动态SCADA(DSCADA)系统,将能量管理系统(EMS)扩展为动态EMS(DEMS).     

大面积停电事故防御方法研究综述

随着新型电力系统的构建,越来越多的可再生能源接入交直流混合电网,电力系统规模不断扩大,结构更加复杂,停电事故造成的后果愈加严重。为此,分析了常规大面积停电事故的起因和连锁发展过程,综述了我国大面积停电事故防御研究现状,对弹性电网、动态可靠性评估、停电防御博弈论进行了分析总结,并基于当前存在的不足提出了应对大面积停电事故的建议。     

用复杂网络理论分析电网连锁性大停电事故机理

针对世界上连续发生的电网连锁性大停电事故,论述了长期以来采用的还原法的思想方法已不完全适应对电网整体动态特性的研究。简述了复杂网络的基本概念;综述了应用复杂网络理论,对美国和中国电网大停电事故的部分数据统计分析的结果。发现电力系统的无标度特性:大停电的规模与出现的概率具有幂律特征,而电网的自组织临界性是发生连锁性大停电事故的内在动力。提出建立实时动态的全国沙堆模型,为预测大停电事故提供实时信息和应用复杂网络的控制理论对电网关键节点进行保护和控制,以缓解大停电事故发生的设想。     

大面积停电事故的反思与启示

针对我国2008年初雪灾时发生的大面积停电事故进行研究,对我国现代电网发电系统发电能源依赖过分单一,新生发电系统发展相对滞后,设备可靠性较低,电网结构复杂及灵活性差,容易受外界扰动影响等一系列问题进行分析。以电网安全可靠运行为目的,围绕防御严重故障的“三道防线”体系提出了开发新的能源发电系统,发展分布式发电技术与提高电网抗扰动能力,综合应用实时监控、广域相量测量、在线稳定控制等措施,以达到有效防止大停电事故的发生的目的。     

大电网四级梯度预警预控方法的工程实践

采取综合防御措施来避免大电网停电事故的发生受到越来越多电网运行人员和研究者的重视。现有的预警和预防性控制系统更多地关注电网运行实时在线的安全稳定分析和事故防范,然而从电网运行环节的全过程出发将能更好地实现综合防御的思想。四级梯度预警预控方法正是将系统工程的思想应用于电网运行生产过程的四个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性控制。介绍了大电网四级梯度预警预控方法在河南电网的工程实践情况,主要包括系统的功能实现、创新性的技术应用和应用中的思考与启示,为大电网预警预控系统未来的发展提供了借鉴和参考。     

自然灾害下电网运行风险控制策略探讨

停电防御框架向自然灾害预警延伸已成为广泛共识。自然灾害演化的时空分布特征及其诱发电网故障的不确定性,迫切需要将基于确定性准则的安全稳定分析向电网运行风险评估拓展,将基于电力系统安全稳定控制技术导则确定性场景的三道防线控制向基于动态故障场景的风险控制延伸。针对自然灾害下电网运行风险如何在线防御的问题,总结了当前自然灾害下电网输电元件故障概率特征及其评估技术以及自然灾害下安全防御的困局与应对现状。分析了包括设备保护在内的电网安全稳定各道防线的风险控制代价特征。提出了适应灾害下概率及损失变化特征的风险控制策略。该策略既可实现预防控制与紧急控制间防御门槛的自动设置,又可获得降低电网实际运行风险的在线预防控制优化措施。     

从美加大停电事故看我国电网安全稳定对策的研究

简要介绍了8．14美加大停电事故，分析了该事故对我国电网安全稳定运行的借鉴意义。提出了安全稳定对策，分析了动态无功功率补偿对提高稳定性的作用，介绍了基于PMU的新一代电网动态监测和控制系统及以PMU系统为基础的阻尼控制、暂态稳定控制、电压稳定控制和频率稳定控制，进一步构成全国范围的协调防御系统。     

采用支持向量机的电力系统暂态稳定分析

<正>电网的不断互联,电力市场政策的逐步实施使得电网的动态行为更加复杂,电网运行越来越接近其稳定极限,一旦发生自然或者人为故障,如果不能及时有效地加以控制,将会破坏电网的稳定运行,甚至酿成大面积停电事故。为了保证电网稳定运行,防止大停电等恶性事故的发生,现代电网亟须有效的在线暂态稳定识别算法,能够快速识别出故障后存在的潜在危险,为紧急控制争取更多的时间。电力系统暂态稳定是研究电力系统在受到扰动后,     

广东首次完成电网安全防御系统规划

广东电网针对运行信息监测手段、实时信息数据网络等还不能满足电网动态安全监测需求，在大事故扰动过程中运行人员不能及时掌握系统的安全稳定裕度等问题，早在2005年3月开始，广东电网开展了电网综合防御体系的研究，提高掌握系统实时运行信息，以及对电网的运行状态进行动态监视和预警的水平。重点研究安全防御系统的可行性和设计方案，以及分步实施计划。项目共分四个研究专题：广域测量系统（WAMS）、在线稳定控制系统、自动电压控N（AVC）和智能安全裕度分析。经过多方调研，广东电网分别与在各研究领域有较强实力的南瑞科技、中国电科院、清华大学，天津大学等单位合作进行分析研究，并在今年4月完成了研究报告。7月11日，南方电网重点科技项目“广东电网安全防御系统研究”顺利通过专家鉴定，鉴定委员会一致认为研究成果达到国际先进、国内领先水平。该系统下一步组织实施过程中，将注重各子系统的功能整合并发挥其作用，全面提升对电网动态信息的实时监控能力，保证在电网发生严重故障时系统始终处于调度运行人员可知可控的状态，最大限度避免发生大面积停电事故。     

大电网安全防御体系的基础研究

"8.14"大停电引发了全世界对于防止大电网大面积停电的研究热潮.文章在总结历次大停电事故所得经验的基础上,结合新环境中的新问题,提出了建立大电网安全防御体系的一些基础性研究内容.     

大电网安全可靠运行4级梯度预警预控方法

采取系统、综合、在时间轴上延伸扩展的防御措施是避免大规模停电事故发生的重要途径之一。现有的预警和预防性控制系统大都集中关注于电网运行在线、实时、动态的安全稳定分析和事故防范措施,然而从电网运行生产的全过程出发能更好地实现综合防御的思想。提出一种4级梯度预警预控方法,即运用系统工程的思想在电网运行生产过程的4个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性协调控制。以此方法建立的预警预控系统的核心内容是周计划、日计划、操作前和实时4个时间递进环节上的安全稳定分析和有针对性的控制措施。介绍了大电网安全可靠运行4级梯度预警预控系统在河南电网的具体设计实施和关键技术。     

南方电网连锁故障风险分析及防御措施研究

大停电事故多是由连锁故障引起,而极端天气所致的多重故障、继电保护隐式故障和电网拓扑结构薄弱环节则是诱发电网连锁故障的主要原因。基于对南方电网历史事故的分析和总结,从多角度研究了南方电网中存在的连锁故障风险。通过完善防御连锁故障的预防性控制措施、提高复杂事故下的故障分析能力、制定防御连锁故障的紧急控制措施和建设实用化的事故处理技术支持手段,南方电网成功地处理了多次复杂事故,有效地控制了连锁故障对电网安全带来的威胁。     

电网互联和电力市场运营下的电网稳定安全

探讨电网大互联和电力市场化运营对电网安全的冲击与影响,剖析了当前我国电网安全稳定运行所面临的主要问题.研究电网安全稳定运行的对策,对电网调度管理和调度自动化技术发展提出相应建议和措施,以期提升电网稳定运行水平,提高电网抵御各种事故扰动的能力,防范电网大停电事故.     

加快建设加强管理保持湖南电网长期安全稳定运行

1　美加大停电事故的反思1 .1　最近 ,欧美相继发生了停电大事故 ,如美加“8· 1 4”大停电、英国伦敦大停电、意大利大停电。其中“8· 1 4”美加大停电事故 ,造成经济损失 330亿美元和 5 0亿加元。这些事故引起中国高层领导的关注 ,拉紧了电网管理部门的神经。虽然对这些事故的起因还不十分清楚 ,但促使我们重新认识电力在国家生活中的地位 ,更加重视电网安全对社会稳定、经济发展和人民生活的重大影响。电网的重、特大事故 ,就是社会的灾难。1 .2　在发生这些重大的停电事故时 ,湖南电网已经安全稳定运行了 2 2年又 4个多月 ,而且还在攀…     

加强电网安全防御能力的若干建议

针对大面积停电事故,分析了事故发生的原因。从电网的测量监控,消除故障的协调控制,突发事故的应急处理和加强员工培训方面,提出了一些构建电网安全防御体系,加强电网安全防御能力的建议,有利于维护电网的安全稳定运行,避免大面积停电事故的发生。     

巴基斯坦“2023.1.23”大停电事故分析及启示EI北大核心CSCD

2023年1月23日,巴基斯坦电网发生大停电事故,损失负荷11356MW,持续时间接近22h,引发广泛关注。该文首先介绍巴基斯坦电力系统的电源、电网及负荷概况;然后,梳理此次大停电事故的各阶段发展过程,从网架结构、运行方式、涉网保护、防御措施、事故恢复、重要用户6个方面分析大停电事故的直接和间接原因;最后结合中国电力系统特点及面临的新形势,提出保障大电网安全稳定运行、防止大面积停电的相关措施建议。     

基于EMS和故障信息系统的在线定值管理系统构想

针对继电保护定值离线管理模式存在的弊端,提出了基于能量管理系统和故障信息处理系统的在线定值管理系统的构想,该系统能实现定值的在线整定和在线刷新,能对当前运行方式进行定值失配预警及其事故预想.克服了定值离线管理模式的弊端,能从技术手段上更有效地保障电网的安全稳定运行.重点介绍了该系统的结构和实现,并对在线整定在电网大面积停电与电网"黑启动"中的应用进行了探讨.     

增强电网安全的思路

世界范围内的多次大面积停电事故越来越引起人们对电网安全稳定的关注。对电网进行实时的稳定评估,提供紧急控制策略,实现电网安全稳定性的在线监测和预警是位于“三道防线”之前的一个重要分析工作。随着电力市场改革的深入发展,如何提高市场环境下大电网的安全性也是需要深入讨论的问题。对电网安全稳定性的在线监测和预警以及市场条件下的处理输电阻塞等两个方面内容进行研究,为大电网安全防治提供有效的研究思路和初步的解决方案。     

基于DSA/PMU的多重复合故障仿真分析

随着我国大电网互联的快速发展,特高压电网建设的稳步推进,电网的技术水平和复杂程度越来越高,电网运行的难度也越来越大,传统离线分析难以暴露出电网所有的薄弱环节。阐述了电力系统在线动态安全分析对电网安全稳定运行的重要作用,介绍了在线暂态稳定计算的基本原理,利用在线系统研究态进行事故实例仿真,并将结果与相量测量单元(PMU)实测曲线进行对比,进一步验证了在线计算的准确性与可靠性,表明在线安全稳定分析应用能为电网调控人员提供有益的指导,具有较高的实用价值。