备自投投退策略在线分析与实时闭环控制系统

针对地区电网的特点,分析了备自投在迎峰度夏或负荷高峰时段长期退出的问题。在此基础上,提出了基于能量管理系统(EMS)开发的备自投投退策略在线分析与实时闭环控制系统。系统基于EMS获取电网实时运行信息,构建备自投通用模型。系统采用计及备自投的N-1静态安全分析快速计算方法进行一次设备的N-1故障校核,校核过程充分考虑备自投负荷均分、动作时序、潮流计算收敛状态、状态估计坏数据等影响因素,并根据预设的优先级确定备自投最优投退组合,实现了备自投投退策略的在线分析,最终利用二次设备远方控制技术完成备自投的实时闭环控制。现场应用效果表明,重载变电站备自投投入率及供电可靠性得到了大幅提升。     

基于N-1准则的备自投投退控制策略

投退地区电网中的备自投装置是保证供电可靠性的重要措施。在实际的备自投投退中,应充分考虑备用电源侧元件的热稳定极限影响,否则会给电网带来更大损失。在深入分析备用电源侧元件的热稳定极限对各种类型备自投影响的基础上,提出了利用N-1准则对备自投的投退进行控制的策略。一个N-1故障可能导致多个备自投动作,因此备自投投退应该考虑备自投动作组合以及上下级备自投配合问题,文中提出了利用网络拓扑关系自动确定上下级备自投关系的方法。算例分析表明,基于N-1准则的备自投投退策略能充分反映备用电源侧元件的热稳定极限对备自投的影响,符合电网实际情况,具有一定的实用性。     

基于双拓扑分析的地区电网静态安全分析

对地区电网的安全分析进行了研究,考虑到地区电网与输电网在结构上的差异,地区电网的安全分析不能照搬输电网的N-1准则,必须考虑电网中大量存在的备自投装置,即N-1 M准则。但由于电网的运行方式多种多样,不同的运行方式下,备自投设备动作规律是不同的。在现有地区电网静态安全分析研究的基础上,提出了采用双拓扑分析的方法来识别不同运行方式下备自投设备的投切,该方法可以方便、准确地模拟各类备自投设备的动作。在兰州电网的实际运行表明,用该算法得出的静态安全分析结果,可以较好地符合地区电网运行的实际情况,表明了该算法的有效性和实用性。     

防止电网大面积停电的电源自投系统母差保护新闭锁逻辑技术研究

通过对现场备自投装置的放电及动作逻辑过程的分析,以及备自投装置对母线故障区域特点进行识别进行研究,发现目前的备自投逻辑导致未发生故障的母线也失压,损失大量的负荷,导致电网大面积停电,为此特提出一种防止电网大面积停电的备用电源自投系统新闭锁逻辑技术,能识别母线相继故障;能识别母联死区故障;解决未故障段母线恢复供电问题;能够实现故障段母线的隔离。在恢复无故障设备的供电,对用户供电的连续性和可靠性提供保证．防止电网大面积停电。     

考虑备自投的地区电网静态安全分析设计与应用

针对地区电网存在大量备自投装置这一特点,对各种类型备自投的动作原理进行了分析,提出了4种简单备自投模型和3种复合备自投模型,同时讨论了备自投的动作配合问题,提出了按电压等级设计备自投动作时限的方案。在此基础上,提出了考虑备自投的地区电网静态安全分析方法。该方法可以方便、准确地模拟各种类型备自投的动作。实际运行表明该算法得出的安全分析结果能够较好地符合地区电网运行的实际情况,表明了此算法的有效性和实用性。     

基于EMS的智能备自投在线压板最优投退策略

备自投装置是保障电力系统供电可靠性的重要设备,备自投装置对其动作后是否会引起设备过载不能从全网的角度进行分析及预判,所以无法保证备自投动作后电网的可靠性。本文根据地区电网的特点提出备自投在线压板最优投退策略,通过遥控压板来对备自投装置进行闭锁或投入,该策略考虑了变压器油温及初始负载率及设备N-1校核,同时考虑了备自投的时序性及均分性等特点。现场运行情况表明本文提出的方法是可行的,可以最大限度地投入备自投并保证电网的供电可靠性。     

适应稳定控制系统动作的备自投开放判据

传统备自投方法难以正确区分进线故障导致母线失压和稳定控制系统动作切除进线导致母线失压两种情况,可能导致备自投误动或拒动,影响电网的稳定运行和供电可靠性。文中根据稳定控制系统动作和进线故障切除时,母线电压和进线电流的不同变化特点,提出了一种适应稳定控制系统动作的备自投开放判据。该判据可在稳定控制系统动作切除进线时,自动闭锁备自投;而当进线故障切除时,可靠开放备自投。仿真测试验证了所提判据的正确性。     

基于二次设备远方控制的备用电源自动投入装置在线投退技术

提出一种基于二次设备远方控制技术的备用电源自动投入装置(以下简称"备自投")在线投退新方法,在能量管理系统上实时计算备自投控制策略,通过遥控软压板来代替人员到现场对备自投进行投退操作,实现备自投的在线投退,在计算备自投策略时考虑了设备温度及负载率校验、电网"N-1"校验、备自投动作时序和组合问题。在广州电网的实际应用表明,该方法简单可靠,能显著提高设备运行效率和供电可靠性。     

地区电网备自投在线投退控制策略(二)考虑备用电源侧可用供电能力的备自投控制策略

由于投入备自投装置时,没有充分考虑备用电源侧元件热稳定极限的影响或其他相关母线的电压越限情况,导致连锁故障发生,会使故障进一步扩大.在考虑备用电源所在电网的网架结构、运行方式以及负荷水平的条件下,建立了备用电源侧可用输电能力实时在线评估数学模型,并应用重复潮流法,对该模型进行了求解,将所得结果作为备自投装置动作与否的决...     

地区电网备自投在线投退控制策略(一)备自投投退组合在线动态选择新方法

电网中某一停电事故可能导致多个备自投动作,制定备自投的投退控制策略时要充分考虑多个备自投之间的组合以及上下级配合问题.针对此问题,提出了2个全新矩阵模型,通过分析各备自投装置在电网中的位置建立了备自投实时分级矩阵模型,区分其上下级关系;通过分析故障原件位置与备自投装置动作特性建立了备自投实时关联矩阵模型,给出预想故障与...     

地区配电网合环风险分析

提出了基于在线能量管理系统的配电网合环风险分析方法,包含了在线的环路拓扑检验、合环冲击电流和稳态电流计算以及配电网合环风险评估等功能。试验部分进行了实际比对准确性分析,并对某地区电网进行了配电网合环风险分析,试验结果表明了所提方法的有效性。     

考虑多层耦合特性的电力信息物理系统建模方法

从信息物理融合的角度出发,综合考虑电力网、通信网和信息网的关联关系和耦合特性,提出了一种电力信息物理系统分层建模方法。首先,提出了考虑多层耦合特性的电力信息物理系统三层模型框架。然后,基于电网稳态潮流方程,考虑通信传输过程和信息决策过程,对电力网、通信网和信息网进行了分层次建模。针对信息网的监控功能和信息流的传递方向不同,建立了负责信息传递的上行/下行通信通道模型,再以网间接口模型关联电力网、通信网和信息网,推导出考虑多层耦合的电力信息物理系统一体化模型,显现了电力网、通信网和信息网的功能关系。最后,用IEEE 9节点和39节点系统构建的电力信息物理系统模型,基于潮流计算和拓扑分析方法,以最小切负荷为优化目标,定量推演信息网的感知决策过程和模型参数的变化对电网运行状态的影响,验证了所提出建模方法的有效性,适用于分析网络攻击、连锁故障演化机理等场景。     

基于最优潮流的含VSC-HVDC交直流系统最大输电能力计算

已有的交直流系统最大输电能力计算模型无法直接应用于含电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)的交直流系统的最大输电能力计算问题。文中提出了一种基于最优潮流的最大输电能力计算方法,通过将最优潮流模型拓展到系统的多种运行状态,从而能够准确反映N-1安全约束及N-1故障后VSC-HVDC的控制约束。为解决因考虑N-1安全约束导致的模型求解规模过大的问题,针对含VSC-HVDC的交直流系统的特点,进一步提出一种同时考虑故障对静态电压稳定性及支路传输容量越限影响的N-1故障筛选方法。为保证解的性能,在优化软件AMPL中调用COUENNE求解器对以上模型进行求解,能够同时给出最大输电能力和相应的VSCHVDC控制方式及参数整定值。通过修改的4节点系统、IEEE 118节点系统及辽宁省鞍山电网,验证了所提方法的有效性。     

静态电压稳定分析在南方电网应用研究

对南方电网提出静态电压稳定分析三种应用方式,即地区电网静态电压稳定分析、交流断面静稳极限功率计算和低压减载校核计算,并用时域仿真验证校核对了计算结果。第一种方式是最基本应用方式,采用连续潮流方法可得到P-V曲线,从而得到各区域负荷有功功率裕度以及静态电压稳定储备系数,利用模态分析可给出电压薄弱厂站母线。在第二种应用方式中,通过增减交流断面两侧的发电出力,并考虑断面可能的“N-1”“N-2”故障,可以从静态电压稳定计算得到断面的极限功率。对于第三种方式,以玉林地区“N-2”故障为例进行了低压减载策略校核计算,可求取最小切负荷量。     

考虑N-1安全约束的220kV片区电网最大供电能力计算

电网最大供电能力(TSC)的准确计算可有效引导电网的规划和运行。在考虑N-1静态安全约束的交流潮流非线性模型的基础上提出了一种完整电网模型与220kV片区电网模型交替迭代的方法来求解220kV片区电网的TSC,该方法在缩减计算规模、加快计算速度的同时,能有效地提高计算精度。实际电网中对负荷分配均衡性有一定的要求,因此,提出了考虑负荷均衡平衡的TSC计算模型。最后,以广州某220kV片区电网为算例分别对所提出的模型和不考虑负荷均衡平衡的模型进行了TSC计算,并对其结果进行了对比分析,验证了所述方法和模型的可行性与有效性。     

计及源网荷交互影响的区域电网热稳安全供电区间计算方法

新能源和负荷的不确定性与输电通道的潮流转移存在交互影响,区域电网供电能力呈现出强不确定性的特点。提出一种计及源网荷交互影响的区域电网热稳安全供电区间计算模型及其求解方法。采用安全供电区间来描述区域电网供电能力的分布范围,考虑新能源和负荷的不确定性,建立区域电网热稳安全供电区间的线性化模型。在输电通道安全运行约束中考虑可中断负荷参与调控的影响,挖掘区域电网的供电能力。实际电网的算例结果表明,不同源荷分布下的供电能力分布在一个较宽的范围,可中断负荷的分布和容量均对供电能力影响较大,验证了所提模型的正确性。