超低频振荡中的区间联络线功率振荡现象及机理

超低频振荡是指一次调频中阻尼不足引发的频率整体振荡,一般认为不存在相对振荡情况。然而,在实际区域互联电网的研究中发现,系统频率在超低频振荡的同时,区间交流联络线功率也存在同频振荡现象。文中以两区域互联系统为研究对象,首先,基于分区域等值的统一频率模型,仿真分析了超低频振荡中联络线功率振荡的现象和特征。然后,基于阻尼转矩理论定义了区域电网的综合频率调节效应系数,继而从线性系统稳态频率响应视角提出该现象的发生机理,并讨论了影响因素。研究表明,如果区域之间的综合频率调节效应系数存在差异,即使在超低频振荡达到稳态振荡后,也会导致区间联络线发生与超低频稳态振荡频率相同的功率振荡。最后,以实际电网算例进行了验证,并讨论了该现象可能存在的危害。     

暂态稳定极限耦合的多个输电断面极限功率协调计算

为了进行多断面稳定输送水平交互影响的量化评估,实现多断面输电功率同时达到极限值的自动搜索计算,提出了暂态稳定极限存在耦合的多个输电断面极限功率协调计算方法。分析了不同输电断面暂态稳定极限耦合的机理,建立了以各断面主导的系统稳定性同时达到临界稳定为目标的多断面输电极限协调计算数学模型,提出了多断面输电功率同时变化对系统稳定裕度影响的量化分析方法,设计了基于数学规划求解多断面功率增长步长的极限功率迭代搜索算法,可用于多个输电断面极限功率的离线或在线分析计算和实时监控。基于IEEE 10机39节点系统的算例验证了算法的正确性和有效性。     

失步解列装置两级配置方案

通过对含多个失步断面彼此相邻的复杂电网研究发现，如若整定不当，基于就地量的传统解列装置存在无序解列的潜在风险。文中分析了传统协调配合方法的欠缺，指出传统方法难以兼顾解列装置的快速性和选择性，而利用系统通信的协调配合方法，需要更多的系统信息的配合，依赖于快速可靠的系统通信。在对传统判据和协调配合方法研究的基础上，提出了解列装置定值两级配置方案，实现传统基于就地量失步解列装置可靠性、选择性和快速性的协调统一，有效解决了电网内部有多个失步断面彼此相邻或电气距离较近时，失步解列装置如何协调配置的问题。     

基于广域实测受扰轨迹的失步解列判据

对于复杂大区电网将相对角大于某个固定值作为失稳的标准是相当危险的，而传统失步解列判据通常以功角摆开360°作为失步的标准。文中提出利用相量测量单元（PMU）实测机组受扰轨迹，通过互补群惯量中心 — 相对运动保稳变换得到映像单机系统 P（δ）轨迹，如果该轨迹上出现动态鞍点（DSP），则判断系统失步，触发命令将系统在振荡中心处解列。该方法严格符合扩展等面积法则（EEAC）量化分析技术的稳定机理，且仿真结果表明，在某些场景下能比传统失步解列判据提前判断出系统失步。     

基于本地电气量的无故障跳闸新判据

传统的无故障跳闸判据只检测线路上潮流的突然变化，在潮流转移后线路轻载时容易导致稳定控制装置的误动。文中分析了不同情况下线路首端测量阻抗的特性，揭示了装置安装处的测量阻抗值在线路无故障跳闸时和潮流转移时具有明显差异的机理，提出了基于本地电气量计算出的测量阻抗的无故障跳闸新判据，并用数字仿真验证其有效性。     

基于本地电气量的无故障跳闸新判据的实验验证

基于稳定控制装置安装处的测量阻抗值在线路无故障跳闸时和潮流转移时具有明显差异的机理,形成了基于本地电气量的无故障跳闸新判据,利用HYPERSIM实时数字仿真系统和物理动模系统通过UFV-200C型稳定控制装置对该判据的正确性、可靠性和有效性进行了验证。实验结果表明:基于新判据的稳控装置能可靠区分线路对侧跳闸和潮流转移过程。     

安全稳定控制装置的发展现状及展望

随着“西电东送,南北互供,全国联网”的发展,电网的安全性变得越来越重要,而安全稳定控 制装置正是为了保障电网稳定性、安全性的第2道防线和第3道防线。文中从系统结构、硬件、软 件以及控制策略生成等方面介绍了安全稳定控制装置的发展和现状,并根据未来电网的规划和发 展提出了安全稳定控制装置的发展方向。     

基于IRAM的大型电力系统特征值在线并行计算策略

针对离线小干扰稳定分析无法满足电力系统时变的情况,提出了一种基于隐式重启动Arnoldi算法(IRAM)的特征值在线计算策略。该策略根据前一断面小干扰分析结果,预估当前断面特征值分布情况,建立了位移点选择的多目标优化数学模型,并采用线性加权和法求解该模型。按照预估计算量大小逐个分配计算任务,相比现有的任务分配方式,可最大限度地减少CPU闲置时间。对南方电网在线数据进行了分析计算,计算结果表明,所提策略可对小干扰稳定关注的区域内的特征值进行全面搜索,相对于平均任务分配策略和现有的不平均任务分配策略,其耗时更短。     

交直流并联电网中直流功率紧急控制影响及优化研究

直流功率紧急控制可以提高故障后系统的暂态稳定水平,广域测量系统(WAMS)的快速发展为实现大电网交直流协调控制提供了技术前提。基于扩展等面积准则(EEAC)介绍了直流功率紧急控制提高系统暂态稳定性的机理,针对交直流并联电网中直流功率紧急控制造成的送受端电网不平衡功率通过交流通道形成的反馈可能导致某些关键断面潮流加重、恶化系统失稳模式的问题,认为交流控制措施(切机、切负荷)和直流功率紧急控制措施存在协调的空间。为评价交直流协调控制效果,建立了交直流协调优化控制的数学模型,将该协调问题转换为以控制代价最小为目标的优化问题。通过实际系统的仿真算例验证了交直流协调优化的必要性。     

柔性交流输电系统稳定控制综述

从柔性交流输电系统元件的数学模型、装设地点及控制策略三方面评述了稳定控制的研究工作和现状。文中从作用机理出发介绍了柔性交流系统元件主回路的代数模型；着重分析了目前研究柔性交流输电系统元件最佳装设地点的各种方法，提出了解决这一问题的两种新的方向，即二阶典型分析法和以EEAC理论为基础的参数灵敏度分析法；同时阐述了非线性控制和智能控制在柔性交流输电系统稳定控制策略中的应用情况，指出了柔性交流输电系统元件综合智能控制器设计的关键在于电力系统稳定分析的定量分析技术。