孤网供电方式下系统风险分析

分析施工电源系统孤网供电方式下系统内的潜在安全风险。提出了施工电源系统孤网供电方式下系统安全稳定问题的解决对策，对相似的孤网供电系统具有指导作用。     

基于不同控制策略的微网仿真

考虑微网系统建设成本和运行的灵活性、可靠性,对微网建设初期的接线方案进行了选择。研究了2种微源控制方法,基于微源的不同控制原理建立了微网系统仿真模型,针对计划孤网和非计划孤网中的下垂控制和混合控制进行了仿真分析。仿真结果验证了微网计划孤网的稳定性和孤网控制方法的有效性。任何控制方式下微网再并网时,均需对各微源出力进行重新调整,才能保证微网运行模式的平滑过渡。     

孤网频率稳定与控制策略研究

孤网稳定运行是防止电网大面积停电的最后一道防线。由于孤网运行方式与大型互联电网不同,研究孤网频率稳定与控制,对保障电力系统安全、可靠运行具有重要意义。简单介绍了孤网频率动态特性,分别对水轮机、汽轮机、锅炉的控制方式进行论述,分析了一次调频、OPC、高频切机、低频减载、二次调频对孤网频率稳定的作用。较全面地总结了近年来国内外孤网运行安全稳定控制研究现状及存在的问题和不足,并在此基础上对该领域今后的研究方向作了展望。     

水电群孤网后的安全稳定特性及控制策略

水电群通过远距离、超高压通道送电,大扰动后与主网解列而孤网运行时,系统可能面临一系列由频率控制及电压控制等交织在一起的安全稳定问题。文中结合四川电网的实际运行情况,基于PSASP和MATLAB软件建立了仿真模型并复现了四川电网水电群孤网运行事故。通过研究水电群孤网的高频—高压特性,探讨了水电群孤网运行方式下影响系统安全稳定的主导因素,提出了水电群孤网运行的安全稳定控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。     

孤网电力负荷平衡技术及应用

企业自备电厂在外网联接或者孤网运行时,存在电压稳定、频率平衡问题。提出基于晶闸管的快速、灵活控制的电子负荷技术,通过三层策略控制来解决孤网平衡问题。该方案以电子动态负荷调节为平衡主要手段,同时配置孤网稳定装置,协调发电机组和负荷数量,另外还配置了频率紧急控制作为最后防线。应用效果表明,电子负荷快速平滑跟踪冲击性负荷动态变化,可以使孤网高可靠性运行、频率稳定。     

甘南电网孤网运行分析及控制方案的制定

甘南电网位于甘肃主网南端,其电网内部有大量的水电厂,正常方式下,通过330kV枢纽变电站与主网之间有大量功率交换.当处于高海拔地区的枢纽变电站遭受雷击或其他故障情况下,枢纽变电站开关跳闸将使甘南电网形成合作和洛大孤网.针对甘南孤网进行了丰水季节的夏大方式的暂态稳定分析,进而针对暂态不稳定的情况,制定了合理的切机、切负荷控制方案.在孤网可保持暂态稳定运行情况下进一步对甘南孤网进行了静态安全分析,针对不满足电压质量或支路功率过载情况,制定了相应的控制方案.最后形成具有暂态稳定,且满足静态安全的孤网运行方式.     

甘南电网孤网运行电压及其频率控制研究

水电群由于故障并网断路器跳闸后与主网裂解形成孤网时,孤网区域内负荷功率极低导致系统功率大量过剩,从而引起频率和电压的大幅变化。针对甘南孤网运行出现的问题,根据甘南电网实际运行情况制定出合理的切机方案从而抑制孤网高频,并通过投切电抗器和发电机进相运行来控制电压变化。利用PSASP对控制方案进行了仿真验证,结果表明,在合理的控制策略下甘南电网可以维持孤网运行时的稳定。     

电力系统孤网高频问题研究现状和发展趋势

从国内外发生的高频问题的典型案例入手,分析了系统发生解列为孤网故障后高频失稳的特征,根据处理问题手段的不同将孤网高频问题的研究分为3大类:第1类是三级配合原则,从宏观上提出连锁切机,高频切机与汽轮机超速保护(over-speed protection controller,OPC)的保护方案,给出了解决电网解列后孤网高频运行的三级安全稳定控制措施;第2类为基于OPC建模和事故反演的研究,论述了通过灵活调整OPC动作策略来解决孤网高频问题的方法;第3类基于发电机一次调频特性,提出放开一次调频下限以及利用一次调频的频差修正回路来控制孤网高频的策略.最后指出了现存解决方案的不足,讨论了今后需要进一步研究的问题.     

冶金发电厂孤网控制系统设计研究

本文结合印尼某镍铁冶炼厂自备电厂的方案设计过程,分析了冶金电厂系统孤网运行时继电保护和安全稳定控制需注意的问题,主要涉及孤网电厂负荷特性、风险分析、控制措施、机网协调系统等方面。通过采取完善的继电保护和控制方案,最终满足生产工艺要求,保证孤网系统安全稳定的运行。     

孤网频率稳定控制综述

分析了孤网频率特性,提出了适合孤网频率控制的调速器、水轮机、汽轮机、负荷、OPC模型和控制方法;阐述了HVDC的辅助调频和一次调频的协调,探讨了在事故状态下对孤网运行的高频切机与低频减载措施和相互间的协调;另外,给出了各频率的分层分散协调控制措施,使其能够最大限度地抑制事故状态下孤网的异常动态频率行为。     

柔性直流互联电网的孤岛频率快速控制技术

区域小电网同时通过交流及柔性直流输电通道与其他大电网连接的互联电网,当交流输电通道故障导致区域小电网孤岛时,柔性直流系统的定有功功率控制方式限制了大电网对孤岛的支援能力。根据柔性直流系统具有潮流控制快速可靠的特点,设计了一种基于离线计算与在线判断相结合的柔性直流互联电网的孤岛频率快速控制方案。首先,通过离线策略初步确定功率缺额,随后根据在线频率变化率判定采取粗调或精调的实际控制措施,用于粗调的离线计算结果使得在线判断时计算量小、采样少,动作快速;用于精调的频率限制控制器(frequency limit controller,FLC)可以实现无差调节,能够对粗调结果进行补充,增强可靠性,并能与区域电网的切机(负荷)措施紧密配合。仿真结果表明,所提的故障孤岛频率快速控制方案能够有效解决孤岛系统频率稳定问题。     

改善异步分区电网频率稳定性的VSC-HVDC控制策略

为了缓解同步换相失败问题,广东电网规划采用基于电压源换流器型高压直流(VSC-HVDC)输电系统的电网分区技术,将东、西2个电网异步相连。但在分区后,电网的调频容量变小,频率稳定性变差,此时VSC-HVDC系统有必要参与分区系统的频率控制。设计了一种VSC-HVDC输电系统的频率控制策略:VSC换流站的d轴频率控制策略使得VSC换流站自动调节自身输出的有功功率;q轴辅助频率控制进一步稳定系统频率。使用PSS/E在广东电网中进行仿真分析,结果表明所提出的VSC频率控制策略有效提升了分区电网的频率稳定性。     

江苏低频低压减载与负荷联切协调配置研究

针对江苏分区电网极端严重故障下存在严重功率缺额、局部孤网的局面,以及可能发生频率、电压崩溃的风险,文中提出低频低压减负荷与负荷联切装置相互协调的稳控配置方案。该方案依据断面潮流判断相应的切负荷量,并通过与低频低压减负荷协调配合适应电网不同运行方式。实际算例仿真验证了所提方案可有效保证分区电网孤网后的安全稳定运行。     

高渗透率水电接入的变电站备自投逻辑优化研究

首先分析了含高渗透率水电区域电网的孤网运行频率特性,指出水电残压造成变电站备自投动作时间长、正确动作率低的问题,提出了含高渗透率水电区域电网的快速同期并网功能的方案,并指出了增加频率变化率作为快速同期并网判据以及水电机组高频保护判据的必要性。提出了基于扩展卡尔曼滤波的快速频率及频率变化率计算方法,给出了电网基波频率快速跟踪算法流程。在此基础上,根据小水电孤网初期频率不能突变的特征,提出了改进的备自投及水电机组高频保护逻辑。通过PSCAD仿真验证了对含高渗透率水电区域电网的孤网运行频率特性分析的正确性,并在自主研发的备自投装置中实现并验证了所提算法。通过实际工程验证了所提备自投方案的有效性。所提备自投方案可显著降低含高渗透率水电区域电网的备自投时间,提升电网的供电可靠性。     

水电送出型直流输电工程安全稳定研究

青海—河南特高压直流输电工程是青海水电及新能源外送的重要工程,是世界范围内首次将水电等清洁能源远距离大规模采用直流输电技术输送,该直流输电工程投运后将对电网实际运行带来新的安全稳定问题。为此,本文首先分析了水电送出型直流输电工程投运后电网的稳定特性;针对暂态过电压问题,从运行方式和网架补强两方面提出了优化控制措施。通过仿真计算验证了本文提出的运行方式,优化和网架补强方案能够保证过渡期水电及新能源的送出和直流的输电能力。     

下垂控制逆变器中并网功率控制策略

下垂控制策略广泛应用于交流微电网中,可以实现并网模式和孤岛模式的无缝切换以及不同逆变器之间的功率均流。然而,在目前的研究工作中,并网模式下的工作性能却很少被考虑到。实际上,并网模式下的功率控制会受到电网频率以及电网电压幅值波动的影响,并且传统下垂控制中无功功率控制本身就存在静态误差。因此提出了电网频率和电网电压幅值前馈控制来抑制电网波动对功率控制的影响,另外基于此提出公共耦合点电压幅值控制实现无功功率的无静差跟踪。基于提出的控制策略实现了下垂控制逆变器并网功率的精确稳定控制。     

全国电网互联系统频率特性及低频减载方案

目前我国已形成东北—华北(含山东)—华中(含川渝)跨区同步互联电网。采用电力系统暂态稳定时域仿真程序和自动低频减负荷方案设计了单机计算模型,全面分析和评价了各种联网或孤网运行模式下发生大功率缺额时,电网频率暂态稳定特性及各电网现有低频减载方案对2005—2007年电网频率安全运行的适应性。在此基础上提出了我国东北—华北—华中跨区互联电网统一协调的低频自动减负荷方案,该方案不但适用于各种联网模式,也适用于各种孤网模式。当受到5%~45%的不同功率缺额扰动时,互联电网能够相应地协调减负荷,保证了最小频率不低于48.0 Hz,满足频率恢复速度10 s左右恢复到49.5 Hz,达到了统一协调减载,保证系统频率稳定和联络线及大机组安全。     

柔性直流接入对弱受端电网恢复特性的影响及优化措施

随着柔性直流输电系统电压等级和输电容量不断提升,采用电压源型换流器的柔性直流输电技术在我国得到了大量应用,同时其对电网的影响也进一步增强。文中基于PSD-BPA机电暂态仿真软件中新开发的计及故障穿越策略的柔性直流控制系统,比较了不同直流接入方案下弱受端电网受扰恢复特性的差异。在此基础上,分析了柔性直流控制方式、直流传输功率大小以及故障穿越控制策略等因素对换流站动态有功和无功功率特性的影响。最后针对西藏弱受端电网电压稳定问题提出了优化方案,仿真结果表明优化柔性直流故障穿越控制关键参数可以改善弱受端电网故障后的恢复性能。     

用电压源型高压直流输电解决高压电网中工业系统引起的电能质量问题

为解决高压电网中工业系统引起的的电能质量问题,文章采用电压源型高压直流输电方式向工业系统供电,设计了可隔离谐波、进行功率和频率调节的电压源型高压直流换流站的控制器,并运用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了由VSC-HVDC供电的工业系统模型,仿真实验验证了上述供电方式和控制器的正确性和有效性,表明采用电压源高压直流供电方式能有效解决高压电网中工业系统引起的电能质量问题,且控制方式灵活、简单。