南方电网连锁故障风险分析及防御措施研究

大停电事故多是由连锁故障引起,而极端天气所致的多重故障、继电保护隐式故障和电网拓扑结构薄弱环节则是诱发电网连锁故障的主要原因。基于对南方电网历史事故的分析和总结,从多角度研究了南方电网中存在的连锁故障风险。通过完善防御连锁故障的预防性控制措施、提高复杂事故下的故障分析能力、制定防御连锁故障的紧急控制措施和建设实用化的事故处理技术支持手段,南方电网成功地处理了多次复杂事故,有效地控制了连锁故障对电网安全带来的威胁。     

电网连锁故障发展过程及应对

2003年以来,美国-加拿大、俄罗斯、丹麦-瑞典、意大利等国电网相继发生了大停电事故。相关的事故统计数据和研究表明,电网连锁故障引起的大停电事故的概率并非人们以前所认为的那样小;且在触发故障之前,连锁故障是可以被终止的,而触发故障发生之后,事故进程将不可逆转。     

大电网连锁故障的风险分析及对策

针对大规模电网连锁故障风险不断增大的问题,结合我国大区电网实际运行经验,对大电网运行特点及存在的连锁故障风险因素,如电力系统安全自动装置风险、特高压电网联络线功率控制风险、电网网架结构风险、电网运行方式风险、小概率事件风险等都进行了深入探讨。在此基础上,从大电网运行、管理等角度入手,针对各类风险的不同特点,提出了若干有...     

复杂电力系统连锁故障的风险评估

电力系统中的连锁故障是一种发生概率低但后果严重的事故,严重的连锁故障可能导致大面积停电甚至整个系统崩溃。文章提出了一种复杂电力系统连锁故障的风险评估方法,模拟连锁故障的一般发展过程,将事故发生概率及后果联系起来,提出了量化的风险指标,能发现系统运行中更深层次的问题,暴露安全隐患。以此为基础开发了基于风险理论的电力系统连锁故障风险评估软件,并以美国东北部 NPCC 48机测试系统为例验证了该方法的先进性和有效性。     

基于预防-紧急协调控制的大电网连锁故障防御策略

电网结构和运行方式的复杂性日益增加,源发故障引发大停电事故的概率随之加大。基于过载主导型连锁故障的传播机理和时间特性分析,兼顾调度人员对连锁故障后果的可承受性,建立了基于预防-紧急协调控制的大电网连锁故障防御模型,引入协调因子将控制压力分解到连锁故障发生前/后,以预防控制优化系统的初始运行状态,在考虑发电机可调度潜力的基础上以紧急控制配合必要的切机/切负荷手段,实现对连锁故障蔓延的抑制。IEEE 39节点系统的算例分析结果表明,所提协调控制模型可以充分发挥预防控制和紧急控制的互补特性,兼顾连锁故障后果可承受度约束和经济性要求,对连锁故障进行全过程防御。     

基于连锁故障搜索模型的降低电网发生连锁故障风险的方法

目前由简单扰动引起的电力系统连锁故障是威胁大规模电网安全稳定运行的一个重要因素。为找出降低电网发生连锁故障的风险的有效方法,使用连锁故障搜索模型在IEEE RTS 96系统上分析了关键线路的故障率、隐藏故障概率、关键线路传输功率上限以及采取新的控制措施对连锁故障风险指标的影响,结果表明降低关键线路的故障率、在某些节点间增加1回线路和采取新的控制措施是比较有效的降低连锁故障的风险的方法,而降低隐藏故障发生的概率对系统的风险指标影响不大。     

应用贝叶斯网络的连锁故障模式识别

电网连锁故障的演变是一个随机过程,而大部分线路断线故障都可以用断路器的开断进行描述.贝叶斯网络能够灵活描述不确定信息,并能进行不确定性推理.以贝叶斯网络理论构建系统实时网络拓扑并计算故障概率,同时引入能够反映电力系统运行状态的支路静态势能函数来综合构建出风险指标,进行连锁故障模式识别.以IEEE-30母线系统进行算例分析,仿真结果能够搜索出各种连锁故障模式集,并能反映出各个模式的严重程度,验证了该方法的合理性、有效性.     

考虑高风险连锁故障的PMU配置方法

针对连锁故障会导致广域测量系统(WAMS)丧失对电力系统完全可观测能力的问题,提出了一种考虑高风险连锁故障的最优相量测量单元(PMU)配置方法.首先使用隐性故障模型和风险理论对电力系统的连锁故障进行模拟仿真和统计分析,从而对系统中的高风险连锁故障进行辨识;进而通过最优PMU配置保证在单一高风险连锁故障发生的情况下WAMS能够保持对电网的完全可观测.以IEEE 39节点系统为例进行了PMU配置和分析,实验结果表明该方法在经济性和鲁棒性之间能够取得较好的平衡.     

计及系统连锁故障风险的电网预防控制

电网连锁故障控制策略一般根据选定的运行条件和故障状态,采用确定性的安全校验方法进行预防控制,忽略了系统中存在的不确定因素,并且人为选定的故障方式难以完全反映系统动态特性.考虑初始故障、继电保护动作等不确定因素的影响,计及故障后元件运行状态变化对后续故障的影响,进行连锁故障的预防控制.建立了基于贝叶斯网络的连锁反应故障概率分析模型,对故障进行筛选和识别.根据系统故障发展过程中连锁故障搜索和分析情况,提出以连锁故障风险最小为目标的预防控制方法.针对IEEE30节点系统的故障演化路径求取预防控制措施,仿真结果表明控制策略能有效降低系统发生连锁反应故障的风险,预防连锁故障的发生.     

计及系统连锁故障风险的电网预防控制

电网连锁故障控制策略一般根据选定的运行条件和故障状态,采用确定性的安全校验方法进行预防控制,忽略了系统中存在的不确定因素,并且人为选定的故障方式难以完全反映系统动态特性。考虑初始故障、继电保护动作等不确定因素的影响,计及故障后元件运行状态变化对后续故障的影响,进行连锁故障的预防控制。建立了基于贝叶斯网络的连锁反应故障概率分析模型,对故障进行筛选和识别。根据系统故障发展过程中连锁故障搜索和分析情况,提出以连锁故障风险最小为目标的预防控制方法。针对IEEE30节点系统的故障演化路径求取预防控制措施,仿真结果表明控制策略能有效降低系统发生连锁反应故障的风险,预防连锁故障的发生。     

金融危机下南方电网公司增供扩销策略与实践

在国际金融危机对我国实体经济造成严重冲击的背景下,南方电网公司在2009年初做出了力争售电量增长5%工作目标的决策。文章分析这一策略的潜力、措施和成效,结果显示:这一策略实施的成效明显,2009年7、8、9月份全网发受电量增速分别达6.3%、12.8%和15.0%,10月份以后增速逐步加快。分析指出,这种成效的取得主要基于如下措施:实施"以人为本、以客户为中心"价值理念;强化组织领导和推广先进经验;优化和扩大市场;实施营销服务创新;加速电网建设与改造。     

南方电网主网架热稳定和短路电流超标问题分析

以500kV网架为主体的南方电网具有远距离、大容量、交直流混合输电的特点,且其主网架的热稳定和短路电流超标问题已经凸显。结合南方电网的运行特点,将电网中突出存在的热稳定和短路电流超标问题进行梳理分类,并针对不同类型问题,通过经济技术比较提出解决措施。此外,基于云贵两省风电的大力开发规划,分析风电送出对电网热稳定问题的影响。最后,分析了在建直流工程的潜在影响。     

南方电网向澳门电网供电网络计量遥测系统方案

针对近几年来由于珠澳线路负荷增长快速以至南方电网向澳门电网供电网络计量遥测系统的容量的明显不足,提出了一个新的供电网络计量遥测系统。新系统不仅具有一般计量遥测系统的基本功能,还具有多线路电量结算、分钟级精确计量、双侧系统校核等特殊功能,可满足未来8～10年南方电网向澳门电网供电计量遥测的需要。     

核电机组停运对南方电网运行影响研究

介绍了日本＂3.11＂大地震对东京电力公司供电的影响,分析了若南方电网区域内核电机组停运,南方电网运行的情况将会如何。结果显示：2011年若大亚湾、岭澳核电机组停运,当南方电网以小方式运行时可能造成广东电网低周减载动作;当南方电网以大方式运行时可能引起广西部分地区低压减载装置动作,且事故后深圳地区负荷可能受限。2015年阳江核电、台山核电和防城港核电机组分别停运,不会造成其近区电网供电受限,也不会引起系统低周减载或低压减载动作。2016年若海南昌江核电机组停运,当海南电网与广东电网通过2回或1回500 kV交流联络线保持联网时,海南电网低周减载不会动作。     

智能电网中交互级联故障传播的影响因素分析

级联故障是导致智能电网大停电事故的重要诱因。由于智能电网是物理连续的电力系统和数字离散的通信网络的相依网络,不仅继承了电力系统的自组织临界性,还受到网络攻击威胁。以复杂网络理论为基础,构建了基于节点攻击的级联故障模型,其中级联故障在2个网络之间交互传播,遵循马尔科夫过程。此外,基于智能电网的系统特性约束,提出一个结合电力潮流容量和通信能力容量的系统容量模型,并结合电力系统孤岛运行特性指标,研究多种因素对相依网络级联过程的影响。仿真结果表明,多种因素对相依网络的鲁棒性和生存性产生不同程度的影响,据此可以为制定减缓智能电网级联故障的策略提供参考。     

南方电网高压直流系统功率自动调整试运行情况及分析

介绍了南方电网直流功率自动调整试运行的准备工作和实施过程。对试运行期间的异常进行统计与分析,比较自动与手动两种调整模式的运行效果,显示直流功率自动调整系统的优越性。试运行结果表明,南方电网高压直流系统功率自动调整系统具备了安全运行条件。     

南方电网直流输电损耗分析及基于降损的交直流潮流优化探讨

直流输电损耗是直流输电的重要技术和经济指标,主要包括换流站损耗、直流线路损耗和接地极系统损耗。分析了南方电网直流输电损耗系数k,认为双极平衡方式下k值最小,输送功率对直流输电损耗有直接影响,并探讨了南方电网西电东送交直流输电通道功率优化分配方法,以降低输电总损耗。     

基于概率统计的南方电网主网电压质量分析

针对现有电压分析方法的不足,提出了基于概率统计的主网电压质量分析方法,从电压的数学期望、标准差估计及概率密度曲线来分析其质量。应用所提出的方法,计算大理站、砚山站、盘南电厂等7个典型厂站2009年1月、8月的电压均值、标准差及概率密度曲线,所得的分析结果与现行方法比较说明,电压均值指标较电压最高、最低值更加准确反映整体电压水平,电压标准差指标较电压最高、最低值之差更加准确反映电压波动程度,电压概率密度曲线较电压合格率更好地区分电压质量高低。     

新型电力系统中跨域连锁故障的演化机理与主动防御探索

新型电力系统实现了新能源电源与多元负荷的广域互联以及信息流与能量流的动态交互,但亦面临愈加严峻的安全威胁.攻击者可发动网络攻击,在多个电力节点引发一系列时空协同的电力故障,形成跨越信息域与电力域的连锁故障,破坏新型电力系统稳定运行.在此背景下,对跨域连锁故障的演化机理与主动防御机制展开研究.首先,根据新型电力系统的架构...