电压稳定后紧急控制多代理系统框架

基于第3类控制的基本概念和电力系统后紧急控制多代理系统的基本框架,建立了研究电力系统电压稳定后紧急控制的演示电力系统,探讨了电压后紧急控制中信息管理、信息交换通道和方式以及非连续控制中的切负荷、重要区域防线动态压缩和连续控制中动态协调等电压后紧急控制中的重要问题.由于第3类控制和电力系统后紧急控制是一项全新的应用理论研究,通过演示电力系统的电压稳定后紧急控制,进一步说明电力系统后紧急控制的重要性和多代理系统基本框架的可行性.     

基于响应信息的电压与功角稳定实时紧急控制方案

为了全面防御电力系统电压稳定与功角稳定问题,提出一种新的综合实时紧急控制方案。当局部地区发生电压失稳时,其负荷等效阻抗不断降低,这可能会降低系统消纳暂态冲击能量的能力,从而导致系统功角失稳,但本质是电压稳定问题。因此采用并行判断的方法,同时监测系统的电压与功角稳定问题,当判断出系统即将出现稳定问题时,立即采取相应失稳模式的紧急控制措施。该方案脱离了电力系统的元件模型和运行方式的影响,只利用系统的动态响应曲线,适应复杂的运行方式和故障形式,计算量小、使用方便灵活。通过新英格兰10机39节点算例验证了该方案的有效性。仿真结果表明,该方案能够准确抓住影响系统稳定的关键因素并采取相应措施,防止系统状态进一步恶化甚至造成大停电事故,具有很好的工程实用价值。     

多回直流紧急功率支援与电压稳定控制

复杂交直流并联输电系统中,由线路故障导致的大规模功率转移可能引发系统波动,甚至导致系统崩溃。针对上述问题,提出当多回直流输电系统中的一回直流因故障停运时,可以在其他直流紧急功率支援的同时,通过电气距离较近的换流站的无功协调控制来提高系统的电压稳定性,并给出了相应的控制策略。在EMTDC/PSCAD仿真软件中搭建了三直一交混合输电系统模型并对其进行了仿真分析。仿真结果表明该控制策略对维持系统的频率稳定和电压稳定均有明显效果,对实际系统有一定的参考价值。     

基于MAS的多判据分层电压紧急控制系统

针对单一类型判据判断和单层监测电压稳定性的局限性,提出了基于多智能体系统(MAS)的区域电网多判据分层电压紧急控制系统。给出了系统结构、各层Agent电压紧急态势判据原理、多判据综合决策方法和流程,以及电压紧急情况下各层Agent的协同控制机制。分层的结构有利于各层Agent发挥独立自治的作用,又可以通过各层Agent之间的协作,发挥系统的整体效应。多判据综合判断电压态势的紧急程度,有助于准确观察电压态势,以便及时采取针对性的措施,确保系统的稳定运行。以IEEE30节点系统为基础的仿真算例表明,所提方法能够较好地满足电压态势紧急情况下的监测与控制,具有较高的实时性、自适应性和准确性,适合于在线监测和控制电压紧急态势。     

紧急负荷调节用于安全稳定紧急控制的研究

为了应对某些场景下紧急控制措施难以实施的问题,并尽可能提高对用户供电的友好性和安全稳定紧急控制的精准度,提出将紧急负荷调节作为安全稳定紧急控制手段。从安全稳定紧急控制的角度分析紧急负荷调节的典型特征;基于扩展等面积准则(EEAC)剖析紧急负荷调节特性影响暂态稳定控制效果的机理,并与常规紧急切负荷控制进行对比,研究紧急负荷调节特性变化对暂态稳定紧急控制效果的影响。基于实际电网,仿真分析紧急调节电解铝负荷用于安全稳定紧急控制,验证了分析结论。     

协调二级电压控制对长期电压稳定的影响分析及改进

利用某大型受端电网的实时数据,借助时域仿真评估协调二级电压控制对其长期电压稳定性的影响。结果表明,若分区内具有较大可调无功裕度,则协调二级电压控制有利于提高电压稳定性,否则影响甚微。针对受端电网发生大扰动后往往无功容量不足的实际情况,提出一种基于轨迹灵敏度的紧急电压控制策略,能够实时地在调控范围内选择控制发电机,并能方便地同其他控制策略结合,以达到更优的控制性能。时域仿真结果证明,这种紧急电压控制策略在大扰动后能够明显提高系统的长期电压稳定性。     

电力系统暂态稳定紧急控制现状与展望

对近年来电力系统暂态稳定紧急控制作简要综述,指出所存在的问题,并结合有和发展要求,展望电力系统暂态稳定紧急控制的发展方向,以及若干问题的改进方案。     

基于频率和电压稳定的紧急控制策略研究

紧急控制中的低频减载和低压减载策略作为第三道防线的重要内容,已经在电力系统中广泛加以采用,对防止系统稳定破坏具有重要意义。在分析和总结国内外低频减载和低压减载方面主要研究工作的基础上,归纳了目前切负荷方案的优缺点,着重指出系统受到大的扰动时,电压稳定和频率稳定均受到威胁,仅考虑频率或电压单一变量的切负荷策略是不可靠的。因此,新提出的紧急减负荷策略还需要考虑系统网络拓扑的变化,以及频率稳定和电压稳定的相互影响,以实现切负荷的动态自适应性。     

基于多代理技术的分布式模型预测长期电压稳定紧急控制

将分布式模型预测控制方法应用于电力系统长期电压稳定紧急控制器设计,重点解决如何将大系统的在线滚动优化问题转化为若干个子系统的在线协同优化问题。在寻优过程中,利用各子系统优化目标函数的凸组合构造全局优化目标函数,通过迭代和网络通信共同求解该分布式优化问题,使系统达到纳什均衡点的收敛性得到提高。此外,根据分布式模型预测控制算法和多代理技术之间的共同性,利用Matlab和JADE在优化计算和面对代理编程方面的优势,提出并构建一种适用于分布式模型预测控制算法的多代理系统,在各子系统间实现了对滚动优化问题的并行求解。新英格兰10机39节点系统上的仿真计算验证了所提方法的有效性。     

链式D-STATCOM直流电压分层协调控制策略

针对链式配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)直流电压影响因数多、难以控制的特点,本文提出了一种直流电压分层协调控制的策略。采用电压稳定控制、电压相间控制、电压均衡控制分别实现直流电压的总体稳定、相间平衡、模块电压平衡,从而使直流电压稳定均衡可控。并用PSCAD/EMTDC搭建模型,分别就负荷切换和负荷不平衡情况下进行了仿真验证,结果表明本文所提出方法的可行性和有效性。     

后紧急控制多代理信息系统容错技术

讨论了电力系统后紧急控制中关于信息容错性和信道容错性的关键问题。由于后紧急控制是基于多代理系统的信息控制,文中首先基于传统的信息理论,建立了广义的电力系统多代理信息模型,通过“信息群发和转发”将多代理系统自治、智能、交互的特点和信息学理论相融合,以实现后紧急控制系统容错功能,通过信息量损失最小决策原理对信息辨识决策以满足信息容错的要求;同时通过各个代理之间的交互协议内容的定制和解析以满足信道容错的要求。最后通过实例应用和仿真,验证了后紧急控制多代理系统中容错性方法的有效性和可行性。     

RCS-992稳控装置在福建在线电压稳定控制系统中的应用

随着"西电东送,南北互供,全国联网"的电力战略方针的实施,电网安全稳定问题日益突出,并成为限制联络线送电能力的关键因素.为提高电力系统稳定控制技术的水平,作为发展方向的在线稳定控制决策系统开始在电力系统中进行工程试点.文中介绍了RCS-992稳定控制装置应用于福建在线电压稳定控制系统的情况,对在线决策系统的功能、配置、控制策略做了说明,总结了稳定控制装置与在线决策系统的配合协调方法,对推广在线决策系统有着借鉴意义.     

特高压直流分层接入下交直流系统中长期电压稳定协调控制

与传统特高压直流单层接入方式相比,分层接入方式从电网结构上改善了交流系统对多馈入直流系统的接纳能力和电压支撑能力,在潮流分布与控制上更加灵活、合理。为了充分利用分层接入直流系统快速功率调节能力,避免或减少中长期电压失稳过程中切负荷造成的经济损失,文中提出一种特高压直流分层接入下的交直流系统中长期电压稳定协调控制方法。首先,基于直流分层接入系统准稳态模型,推导了不同直流控制方式下换流母线电压对分层接入直流逆变器传输功率的灵敏度解析表达式,并建立交直流系统电压轨迹预测模型。综合考虑直流电流和高、低端逆变器熄弧角的调制,基于预测轨迹构建协调电压控制的滚动优化模型,对直流分层注入功率和交流系统各电压控制手段进行协调控制。对山东电网规划系统的仿真分析表明,所提方法能够有效协调直流传输功率在交流电网中的分配,提高了系统电压稳定性并减少了切负荷损失。     

混合多馈入交直流混联系统中长期电压分级协调控制

随着高压直流输电的发展,柔性直流与常规直流接入同一或电气距离较近交流母线,形成混合多馈入交直流混联系统。为充分发挥柔性直流功率解耦及快速调节特性,减小常规直流换相失败概率,并保持交直流混联系统电压安全稳定,文中提出了一种混合多馈入交直流混联系统中长期电压分级协调控制方法。首先,对混合多馈入交直流系统进行建模,并分析柔性直流不同控制方式下控制量对交流母线电压灵敏度的求解方法。其次,构建两级协调电压控制,系统级控制以交流系统最低节点电压轨迹偏差和控制成本最小为目标;换流站级控制以保证常规直流馈入母线电压和换相裕度为目标。根据发电机无功裕度设计不同的控制方案,针对常规高压直流输电熄弧角和有功功率,避免其发生控制冲突,设计两级协调策略。最后,仿真结果表明所提控制方法能够明显提高交直流混联系统的中长期电压稳定性。     

分层接入方式下锡泰特高压直流输电系统阀组电压平衡控制

锡盟—泰州±800kV特高压直流输电工程,采用分层接入的方式,在泰州换流站分别接入1 000kV和500kV交流电网。在这种新型电路结构下,如何保证单极中接入不同电压等级交流电网的两个串联阀组的直流电压均衡,对于直流输电系统的安全稳定运行是非常重要的。结合锡盟—泰州直流工程,在分析直流输电系统控制策略的基础上,对分层接入的阀组电压平衡控制进行研究,提出了电压平衡控制策略和中点分压器容错处理方法。通过RTDS建模试验验证了控制策略的正确性,并在锡盟—泰州特高压直流工程获得应用。     

电压稳定的实时监控

电压稳定性的离线分析不仅计算量大，而且难以适应实际系统运行方式的改变，因而电压稳定性的实时监视和控制逐渐变得重要。在总结前人研究工作的基础上，阐述电压稳定实时监控功能构成的一般框架。该框架采用静态和动态分析方法相结合的途径，对系统当前状态和预想故障进行分析，并辅助以规则库，从而对系统的电压稳定性作出恰当评估，另外，对该软件包与能量管理系统（EMS）的接口和交互亦作了一些讨论。     

基于分级控制的模块化多电平换流器电容电压平衡控制

子模块电容电压的平衡关乎模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)能否安全稳定工作。根据MMC结构特点,将MMC电容电压的平衡划分为相间电容电压平衡和相内电容电压平衡2部分,并基于此划分提出一种基于分级控制的MMC子模块电容电压平衡方法：首先分析MMC相间电容电压平衡控制,在对MMC各相子模块电容电压平均值进行独立控制的基础上,实现相间电容电压平衡;然后,分析MMC子模块电容电压波动规律,通过对各桥臂调制波叠加平衡控制量,实现单相内部上、下桥臂间电容电压平衡和桥臂内子模块间电容电压平衡;最后,对所提控制策略在PSCAD/EMTDC软件中进行仿真验证。仿真结果表明该方法正确、有效,有利于MMC的电压稳定和安全运行。     

协调二级电压控制的研究

总结了协调二级电压控制(CSVC)的基本思想,提出了一种新的CSVC模型。在优先考虑中 枢母线电压偏差最小的前提下,利用多余的控制自由度保证本区域发电机运行在无功裕度更大、出 力更均衡的状态。仿真结果显示在分级电压控制体系中,如果二级控制环节采用所提出的CSVC 模型将有利于提高系统的电压稳定裕度。基于该CSVC模型的二级电压控制模块已经在国内某 省级电网得到实际应用。