山西电网安全稳定实时预警协调防御系统成功投运

山西电网安全稳定实时预警协调防御系统日前成功投运。通过构建“电网实时监视-扰动识别及告警-稳定分析评估及辅助决策-实时紧急控制及安自装置离线策略校核-第三道防线校核”一体化监控平台,统一了电网全过程分析的仿真计算模型和参数,实现了电网在线安全稳定分析评估、调度操作前模拟潮流计算及暂态仿真,以及离线方式仿真计算,为电网调度、运行方式安排、网架建设提供了先进的监控及计算分析手段。     

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。     

直流送端电网二三道防线集成监视及分级预警

从保障特高压交直流重要送端的宁夏电网安全稳定的实际需求出发,提出了直流送端电网二三道防线集成监视及分级预警功能的总体框架。阐述了实现该功能的策略结构化建模、控制措施冲突检测、当值策略可实施性评估和分级预警等关键技术。介绍了该功能在宁夏电网的工程实践应用情况。试运行结果表明,该功能能够根据二三道防线策略模型及控制措施冲突检测情况,对当值策略进行可实施性评估和在线校核,为调度运行人员提供分级预警信息,可及时发现电网运行中存在的安全隐患和潜在风险,保障电网安全稳定运行。     

电网安全稳定控制系统当值策略可实施评估方法

针对电网安全稳定控制系统实际运行过程中当值控制策略是否可以足量执行的在线监视需求,文中首先分析了安全稳定控制装置的控制结构和执行逻辑,建立了面向对象和表达式组态的层次化控制策略模型。然后,提出了综合考虑稳定控制装置的通道通断状态、压板投退状态和电网运行工况的可控量识别方法和当值策略解析识别流程,并在此基础上进一步分析了双重化配置稳定控制装置在不同运行模式和出口连接方式下对动作对象选择的影响,提出了当值策略结果合并方法和可实施状态统计方法,实现了稳定控制系统当值策略的解析识别和在线监视预警,有利于及时发现稳定控制系统在实际运行中可能出现的隐患。最后,结合典型场景下切机和切负荷案例分析验证了所提方法的有效性。     

云南电网第二道防线的风险分析

根据2013年云南电网安全稳定第二道防线的安稳装置配置和安稳策略,详细阐述了第二道防线执行后可能出现的电网安全稳定风险,提出了各种风险的发生条件、风险评估和应对措施,对电网规划、电网运行具有非常重要的指导作用.     

计及多类约束的安控系统在线校核技术

通过对安控装置运行状态进行实时监视与识别,准确获取安控系统运行状态,对分散的安控系统策略进行结构化统一建模,实现了安控当值策略的快速识别,为离线策略在线校核提供基础数据,并进行了安控系统的静态安全、暂态安全和动态稳定的全面校核。研究结果表明一种计及多类安全稳定约束的安控系统在线校核技术对防止安控系统离线策略控制量不足或者不匹配等情况有很好的指导意义。     

电网稳定防线实时监测与分析系统

电网稳定防线实时监测与分析系统通过采集实时和未来方式的电网运行数据,将实时的稳定水平计算、短路电流计算结果与电网稳定限额、继电保护定值进行校核,以确保第一道防线的安全;通过采集安全自动装置实时数据,并模拟实际运行方式     

基于多信息源的大电网低频振荡预警及防控决策系统

低频振荡是威胁互联电网安全稳定运行的关键因素之一。负阻尼机理低频振荡和强迫功率振荡在我国均有发生。基于WAMS和EMS实时多信息源相结合,提出一种将低频振荡实时监测预警、扰动源定位、动态稳定控制策略在线搜寻综合应用于大电网的动态稳定防控方法。阐述了系统整体功能架构,介绍了多机理低频振荡防控并行技术方案。通过Prony计算、振荡能量指标、运行参数特征值灵敏度分析、模式匹配策略等方法实现低频振荡在线预警及防控,并指出了所涉及的关键技术。该系统可实现大电网低频振荡快速量化评估与辅助决策,对提高电力系统动态安全预警及防控水平,具有重要理论指导和工程实践意义。该原理方法在河南省互联电网低频振荡防控系统中得到实际应用。     

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。     

电化学储能参与电网低频第三道防线的控制策略

针对日益凸显的电网频率安全稳定问题,利用电化学储能的快速响应特性和功率双向调节能力,将其纳入到基于就地信号响应的频率安全第三道防线中,应对大功率缺额引起的低频问题。首先,分析电化学储能在低频第三道防线中的功能定位,基于单机带负荷等值模型,提出电化学储能参与频率安全第三道防线的频率响应模型;分析电化学储能分轮次动作的必要性和前提条件,提出临界容量及其计算方法。然后,研究电化学储能低频校正控制策略的制定方法,提出表征频率恢复效果和控制代价的综合指标,计及运行方式和故障场景,建立加权优化模型并整定电化学储能各轮次控制量。最后,实际电网的算例分析表明,所提出的校正控制策略具有较好的频率控制效果和适应性,有助于拓展电化学储能在电网中的应用场景。     

面向智能电网的安全防护体系

对“三道防线”的安全防护体系进行了论述,通过对智能发电、变电、输电、调度、通信及广域测量等智能电网支撑技术的分析,对智能电网新技术条件下“三道防线”进行了扩展。智能预防控制通过“风险预警、预测校核”方式在线优化电网运行方案,将防御体系进行有效的“关口前移”;智能紧急控制通过“在线计算,实时控制”方式实施全局闭环控制策略,电网维持稳定运行能力得到增强;智能恢复控制通过“预设方案、滚动优化”方式加速电网恢复过程,有效减少停电时间和经济损失。     

关于电网运行安全风险在线评估的评述

根据确定性的准则进行电网运行控制,难以妥善协调电网运行的安全稳定性与经济性;在线安全稳定综合防御技术的发展与应用,为电网运行安全风险在线评估奠定了良好的基础。文中评述电网运行安全风险在线评估相关的研究成果,讨论电网运行安全风险的内涵、工程化的电网运行安全风险指标的特征及其要求,分析运行安全风险在线评估的特点,探讨电网运行安全风险在线评估的流程及其实现所要解决的关键问题。     

基于SCS-500E安控装置无故障跳闸判据的改进

安全稳定控制装置作为电力系统安全稳定的有力防线,广泛地应用于各大区域电网及重要水电输出通道,其对故障的判断是否正确直接影响到整个区域电网的安全可靠稳定运行。针对一次安控装置在线路无故障时的一次误判,提出一种电流变化量闭锁条件,可以有效地避免安控装置在无开关位置开入的条件下因其他线路功率大幅改变而对本线路造成线路无故障跳闸的误判,并通过现场实例进行模拟验证,该电流变化量闭锁判据能有效地避免安控装置在特殊条件下的误判。     

南方电网连锁故障大扰动及应对措施

南方电网大容量、远距离、交直流并联送电,结构性稳定问题十分突出。基于南方电网的特点和运行经验,分析了南方电网目前主要面临的4类连锁故障风险:特高压、高压直流双极闭锁扰动引发的连锁故障风险,极端天气导致的多重线路故障风险,主设备故障叠加继电保护隐性障碍引发的多元件跳闸风险和低频振荡引发的连锁故障风险;提出了三道防线协同配合防御策略,以及在线安全稳定控制技术、基于WAMS的稳定控制技术、RTDS大规模电网仿真技术和直流孤岛运行技术等新技术研发方向。     

贵州主网及其地区电网孤网运行的安全稳定控制

首先分析了汽轮机超速保护控制(over-speed protection control,OPC)的动作逻辑及其对系统安全稳定的影响机理,从保证汽轮机设备安全和电力系统稳定运行的角度提出了OPC逻辑调整的建议;然后针对贵州主网及其地区电网孤网运行可能出现的高频问题,提出了发电机高频切机与汽轮机OPC协调配合的保护方案,给出了防止地区及大型送端电网解列后高频运行的3层次安全稳定控制措施。文章提出的思路和方法可为我国电网安全稳定措施的配置提供借鉴。     

电力系统安全稳定综合防御体系框架

提出了电力系统安全稳定综合防御体系的框架.从一般安全理念出发,电力系统安全稳定综合防御体系可由电力系统安全保障体系(即主动安全体系)和电力系统稳定控制系统(被动安全体系)构成.电力系统安全保障体系(主动安全)是指提高电力系统安全性和可控性的措施;电力系统稳定控制体系(被动安全)是指保证电力系统受到扰动后的安全性和稳定性的措施.电力系统安全保障体系(主动安全)可分为三道防线:第一道防线是坚强的电网结构,为电力系统安全奠定坚实基础;第二道防线是最优的自动控制系统,提升电力系统的安全运行水平;第三道防线是安全的运行方式,保证电力系统运行在安全水平.电力系统稳定控制体系(被动安全)就是传统的电力系统安全稳定三道防线,第一道防线是快速切除故障元件,防止故障扩大;第二道防线是采取稳定控制措施,保持系统稳定运行;第三道防线是系统失去稳定时,防止发生大面积停电.     

交直流混联电网系统保护策略校核与辅助决策方法

随着交直流混联电网的快速发展,系统保护策略成为保障跨区互联电网安全稳定运行的重要措施。由于系统运行环境多变,需根据电网实时运行状态与预想故障,对系统保护策略进行校核。通过研究多类型数据提取与关联匹配方法实现安控可调资源的在线跟踪与集成;提出逻辑校核与指标校核方法,对系统保护策略的有效性与合理性进行评估;基于校核结果,提出多直流紧急控制、抽蓄切泵、切负荷等多控制资源的协调策略,为电网调度提供参考。最后基于IEEE 39节点标准算例构造的两区四直流互联电网与山东电网模型,验证在直流闭锁故障下,系统保护策略校核与辅助决策方法的有效性。