基于社会效益最大化的黑启动电源规划

通过论述电力系统恢复的步骤和策略,分析了黑启动电源对电力系统恢复的影响。建立了以社会停电损失最小为目标的黑启动电源规划模型,用以优化黑启动电源的安装位置及容量。模型考虑了2种情况,分别研究黑启动电厂对口支援非黑启动电厂和互联电网情况下黑启动电源规划问题,并考虑了用户停电损失率随时间变化的问题。应用遗传算法求解互联电网黑启动电源规划问题,并给出算例对所提出的规划模型进行了验证。最后总结了影响黑启动电源布置的因素。     

利用自备小电源进行黑启动的方案

介绍了广州蓄能水电厂对现有机组和设备积极进行技术改造，适应南方电网对大型蓄能机组黑启动的要求。提出了“半黑启动”的概念，即利用电厂自备小电源供给机组主要辅助系统动力电源，完成黑启动。介绍了广州蓄能水电厂机组实现半黑启动的方法和措施。为大型蓄能机组用“半黑启动”实现黑启动的软、硬件设计提供了有益的参考。     

响洪甸蓄能电厂黑启动条件分析及黑启动试验

介绍了黑启动电源应具备的条件,分析了响洪甸蓄能电厂作为黑启动电源的条件,以及黑启动电源与负荷线路的配合条件,介绍了安徽电网黑启动试验的具体步骤和效果。     

基于PSCAD/EMTDC辽南电网黑启动方案研究

研究了辽宁电网在经受大扰动或故障而发生大面积停电事故后,辽南电网利用网内自启动能力水电机组启动没有自启动能力的电厂,最终实现整个电力系统恢复正常运行状态的过程,利用PSCAD仿真程序建立黑启动暂态仿真模型,对黑启动方案进行仿真计算,提出了黑启动方案的路径,并通过对黑启动过程中发电机自励磁、过电压、谐振、频率和电压稳定等问题进行了计算和分析,得出太平哨电厂作为黑启动电源条件为启动2台机组,并论证了太平哨电厂作为辽南电网黑启动电源是可行的。     

三峡电源电站黑启动控制功能分析

在三峡电厂厂用交流电源全部消失、机组全部停机、外部电网大停电时,电厂可利用三峡电 源电站机组具备黑启动功能这一特点,迅速启动电源电站机组,恢复对泄洪闸的供电,保证大坝的 安全;给三峡左、右岸电站提供厂用电,恢复三峡电厂的运行,从而恢复对外部电网的供电。文中分 析了三峡电源电站机组黑启动的功能及特点,并对黑启动的流程及黑启动成功后对全厂和外部电 网的恢复过程进行了分析,提出了合理的恢复电源的步骤,并分析了影响机组黑启动的关键因素。     

东西关电厂作为南充遂宁电网黑启动电源点的可行性分析

电网全部或部分因故障停运后,采用黑启动方案,通过系统中具有自启动能力的机组带动无自启动能力的机组,可实现整个电网的恢复。分析了黑启动过程中的关键问题,对东西关电厂作为黑启动电源的可行性进行了理论分析,并对不同类型的水电机组作为黑启动电源的优劣进行了比较。最后通过PSCAD仿真和试验,验证了东西关电厂作为黑启动电源的可行性。     

辽宁南部电网黑启动方案研究

为了提高大面积停电情况下电网快速反应及恢复能力,全力保障辽宁电网安全稳定可靠运行,结合辽宁省内电源分布及运行实际需要,开展以太平湾电厂作为黑启动电源的可能性研究,基于PSCAD/EMTDC搭建黑启动过程电磁暂态仿真模型,针对黑启动过程中的自励磁问题、谐振问题、工频过电压、操作过电压及黑启动条件下辅机启动对电压的影响进行计算和分析,全面论证了太平湾电厂作为辽宁南部黑启动电源的可行性。     

燃机启动电源配置方案的研究

上海电网黑启动方案中采用闸北燃机作为黑启动电源,为确保全黑情况下上海电网的成功恢复,必须解决燃机启动电源的配置问题.在燃机启动电动机负载特性试验的基础上,利用电动机启动瞬间的等值电路,提出了启动电源容量选择的方法,分析了影响启动容量选择的相关因素,并计算了闸北燃机的启动电源容量.     

启动电源服务的市场化

通过与其他辅助服务市场的比较,阐述了黑启动服务的特点.分析启动电源服务所需的各种资源及参与方的成本.基于风险观点,建立启动电源服务的优化购买模型并提出相应的求解策略与算法流程.其中综合考虑了启动电源参与方的技术性能与经济指标,所确定的服务费除补偿服务商成本外,还包含合理引导服务商改进其启动能力的市场激励信号.在此基础上,讨论启动电源服务的市场监管并建议服务费用的分摊与支付方案.通过仿真,验证了算法的有效性.     

内蒙古西部电网黑启动试验

根据蒙西电网的实际情况和特点，研究了利用网内唯一的水电机组即万家寨水电机组作为启动电源，通过多条启动路径进行黑启动的方案，并选择了万家寨水电站、薛家湾变电站、神华准格尔电厂的启动路径，成功地进行了黑启动现场试验．验证了方案的可行性，并就试验中发现的问题提出了改进意见。     

快速切负荷机组参与辅助服务补偿研究

分析我国黑启动辅助服务的补偿现状。以《南方区域发电厂并网运行管理实施细则》和《南方区域并网发电厂辅助服务管理实施细则》（简称“2006版两个细则”）的补偿标准为基础,从具备快速切负荷（fast cut back, FCB）功能的机组出发,分析 FCB机组提供黑启动能力成本与黑启动使用成本,并对“2006版两个细则”的补偿标准提出修正建议,以便于细化完善原补偿标准。     

电网黑启动试验分析

根椐河北省南部电网黑启动电源点分布和电网结构特点,以张河湾抽水蓄能发电有限公司为黑启动电源,介绍黑启动试验的前期准备工作和执行方案,通过录渡数据分析黑启动试验过程中的系统特性,验证了黑启动方案的正确性和合理性.     

基于灰色关联决策模型的黑启动方案评估

在发生大面积停电事故后,快速优选出可行的黑启动方案对加快电力系统恢复的速度具有至关重要的作用。在分析现有的黑启动方案评估流程的基础上,提出一种新的基于灰色关联模型的黑启动方案评估方法。接着,通过一个实际系统的算例验证所提出的新方法的可行性。分析结果表明该方法是有效、可行的。     

A new approach for cost allocation and reactive power pricing in a deregulated environment

Power industry has been facing restructuring problems during the past decade. Appropriate management of reactive power is very essential for supporting power system security. Reactive power has dominant effects on real energy transfer. Furthermore, it can support the secure operation of the system as an ancillary service. However, most researches have been focused on active power as the main good transacted in electricity markets. On the other hand, while reactive power production cost is highly dependent on real power output, it is mainly confined to local consumption. As a result, to avoid market power and to maintain the secure operation of the system, a fair cost allocation method seems to be very essential. Appropriate pricing of reactive power as an ancillary service has been a challenging problem during the past decade. However, most methods proposed so far for reactive power pricing are essentially based on empirical approximations. In this paper, a new method for reactive power cost allocation is proposed. The method is based on calculation of the accurate cost which will be imposed on generators due to supporting reactive power. The proposed method is fair, accurate and realistic and it can be formulated very easily. Furthermore, a new approach based on tracing algorithm is proposed for pricing of reactive power which considers the cost of both active and reactive losses allocated to each generator. Application of the proposed method on IEEE 9-bus standard network confirms its validity and effectiveness.     

基于非对称Copula函数的风电场黑启动储能优化配置

在高比例风电接入的区域电网中,为加快停电后的恢复速度,可以采用风电场配置储能系统作为黑启动电源。针对启动发电机组过程中风电出力平滑问题,提出一种基于非对称Copula函数的储能优化配置方法,以投资成本最小为目标,使风电场具备黑启动电源的能力。将储能的功率配置和容量配置看作2个随机变量,根据样本数据分析两者之间的相关特性,基于非对称Copula函数建立二元联合概率分布进行准确描述。利用核密度估计得到2个边缘概率分布,通过极大似然估计和拟合度测试确定最佳Copula函数。仿真结果表明,所提非对称Copula函数拟合准确度更高,得到的储能配置成本更低。     

云广直流在南方电网黑启动及系统恢复过程的作用

基于对云广直流主要运行方式、黑启动电源和换流站站用电源等的分析,探讨了云广直流在南方电网黑启动及系统恢复过程中的作用,并进一步研究了系统全黑情况下云广直流的启动方案,包括直流启动的基本条件、典型启动路径、启动过程及控制。建议将所提出的云广直流启动方案纳入南方电网黑启动及系统恢复实施方案。     

基于虚拟惯量的风电场黑启动频率协同控制策略

在传统黑启动电源匮乏的电网中,采用风电场作为黑启动电源是一种有益的尝试。风电场采用虚拟惯量控制方式可避免风电机组转速与频率解耦导致的频率支撑能力不足问题,从而有效提升风电场作为黑启动电源过程中的系统频率稳定性。通过对风电场黑启动场景下传统虚拟惯量策略的适应性分析,文中提出了一种新的频率协同控制策略。首先,针对实际工程背景提出了一种以柴油发电机作为配套小容量支撑电源的风电场黑启动方法,并分析了风电场黑启动的关键问题及其过程。其次,通过附加功率外环控制和跟踪曲线切换控制在不同启动阶段的柔性切换,且辅以桨距角参与调节的频率响应策略,提出了一种基于虚拟惯量的频率协同控制策略。最后,通过PSCAD仿真验证了所提策略的合理性和先进性。     

深圳电网一次成功的“黑启动”运行启示

探讨深圳电网发生全停事故时,如何利用地方电厂具备“黑启动”条件的机组进行“黑启动”并网,进而逐步恢复电网各级客户供电的问题。通过对2005年在深圳电网内一次成功的“黑启动”并网试验进行详细分析,阐述了在“黑启动”并网过程中的难点与关键技术要求。     

基于Vague值相似度的黑启动决策

黑启动是电力系统恢复的第一个阶段,发展黑启动优化策略对电力系统大停电后的快速恢复具有重要意义。现有的黑启动决策大多利用单一的精确值评价指标,其不能体现黑启动决策信息的不完全性与不确定性。在此背景下,采用Vague值表示黑启动决策中的指标值和权重,并从候选方案与理想方案的相似度出发,提出一种基于Vague值相似度的黑启动决策方法。与现有的黑启动模糊决策方法相比,所提方法利用的主观信息少,而是充分利用指标间的客观信息,并通过比较侯选方案和理想方案的相似性快速得到各方案的优劣排序,可为实现在线黑启动决策提供支持。最后,用算例说明了所提方法的可行性与有效性。     

Black-Start Decision Making Based on Affinity Propagation and TOPSIS

Abstract

Finding the optimal black-start alternative plays an important role in speeding up the restoration process of a power system after a complete blackout. In this article, a clustering method, affinity propagation, is adopted to deal with the black-start decision making problem. A novel black-start decision making method based on affinity propagation and TOPSIS is proposed. The standard deviation method is used to calculate the weights of the indexes, and a weighted normalized decision matrix is constructed. Then affinity propagation is used to cluster the black-start schemes of the weighted normalized decision matrix, and the optimal cluster is determined. Finally, for each black-start scheme in the optimal cluster, the relative closeness value is computed according to the TOPSIS method, and the best black-start scheme is selected. Compared with the existing black-start decision making methods, the proposed method can not only rank the black-start schemes but also determine which grade each black-start scheme should belong to. Based on the data of an actual power system, experiments were carried out to evaluate the performance of the proposed method. The results show that the proposed method is effective.