一种系统断面自适应复合解列判据

基于广域测量系统(WAMS)信息,提出了一种断面自适应复合解列判据及相应的解列方案.该自适应复合判据不仅利用Ucosψ的原理反映振荡中心电压的变化规律,而且加入动作特性独立于振荡中心位置的电流变化辅助判据,可及时检测系统是否失步.山东电网仿真结果表明:该判据能自动适应运行方式的变化,动态捕捉振荡中心,弥补单一判据的不足.     

基于动态位置函数解析的失步振荡中心捕捉

随着电网系统运行方式、电网孤岛子系统功率不平衡、各元件暂态参数的变化等因素影响,电网失步后失步振荡中心会发生转移,使得固定地点的解列装置不动作或者无序动作。因此,快速寻找振荡中心所在支路十分重要。针对已有失步检测判据对振荡中心位置和迁移方向不足导致无法表征振荡中心在支路上的动态过程,在等值2机系统失步振荡中心的迁移规律的基础上,利用广域测量信息提出适合多机系统的动态解析函数,进而从动态解析的角度阐述失步振荡中心在联络线上的迁移轨迹,制定失步振荡中心捕捉判据。等值2机和10机39节点系统仿真算例表明,该方法可以有效区别振荡中心所在支路和非振荡中心所在支路,为失步解列判据提供一种新的思路,也为制定失步解列措施提供参考依据。     

基于支路势能函数失步判据的华中电网失步解列策略

现有的失步解列装置缺乏信息共享,失步断面各支路常常不能同时解列,进而导致振荡中心迁移,无法正确解列。为了保证失步解列装置能准确解列失步断面,按照省间调度分区和省内同调分群的思路,提出首先通过离线数字仿真确定系统断面解列方案策略表,然后以支路暂态势能指标作为断面两端系统失步的实时判据,在线查询系统断面解列方案策略表,从而确定系统解列方案,并对华中电网典型解列算例进行了仿真分析。仿真结果表明:支路势能函数作为解列判据能够有效识别系统失步断面,利用所提出的失步解列策略能够有效避免同一断面不同回路就地解列判据动作不一致造成的振荡中心迁移问题,也能保证振荡中心落在省内时解列装置正确动作。研究结果可为电网失步解列提供参考。     

电力系统失步解列存在的问题及需要开展的研究

为了分析传统失步解列存在的问题,介绍了目前国内电网常用的3种失步解列判据,指出基于这3种判据的解列装置均为通过间接反映功角判别系统是否失步;以其中的视在阻抗型解列判据为例,按照传统解列方案对两机系统和某省实际电网进行了失步解列仿真。仿真结果表明了传统解列存在不能保证解列后各孤岛不平衡功率尽可能小、由于系统运行方式改变导致的振荡中心转移使得固定地点安装的解列装置失去作用、基于离线仿真或运行经验预先确定的解列断面难以适应失步模式的变化等不足。指出失步解列作为针对电网的安全稳定控制,应以整个电网的全局实时信息为解列方案制定的基础,研究自适应的失步解列控制系统,并总结了自适应失步解列控制需要研究的4个方面。     

基于相位角的失步解列判据在复杂场景下的适应性及对策

明确基于就地信息解列判据在大电网适应性,以及对指导复杂大电网运行与控制具有重大意义。分析了失步振荡中心两侧等值电势电压幅值不等、解列装置安装位置和多频振荡对失步过程中相位角变化规律的影响,研究了基于相位角解列判据在复杂场景下的适用条件,提出了适用于大电网的配置原则和应对策略。以失步振荡中心为分界点,配置在等值电势电压较高侧的解列装置存在不能正确识别系统失步的风险,现有工程判据适用于等值电势比小于1.4的场景,配置在等值电势电压较低侧的解列装置存在误判失步周期问题。针对潜在风险,提出统一失步振荡中心方向判断逻辑,在备选解列断面双侧配置解列装置和闭锁反方向失步判断逻辑等应对策略。以多频失步振荡场景,验证了改进策略的正确性。     

应用于多通道不同时解列的快速解列判据

通过大量仿真计算发现,现有快速解列装置在处理多失步通道互联电网问题时,存在各通道不同时解列的情况,容易诱发临近未失步的线路在解列进程中发生失步振荡.为避免这种状况的发生,在支路势能函数的基础上.推导出判断单条线路在系统失步振荡时的稳定度函数,并利用此函数给现有快速解列判据增加一个能够统筹各通道解列顺序的附加判据,这种改进能有效避免原快速解列判据无法彻底消除系统振荡的情况.最后用实际算例验证改进快速解列判据的优越性.     

考虑线路电阻情况下的失步振荡中心定位研究

电力系统失步情况下,失步振荡中心的定位准确与否会影响解列措施的实施。准确定位失步振荡中心对电网的稳定运行具有重要意义。针对实际电网中输电线路并非纯感性元件,而是包含电阻特性的情况,指出电力系统在线路电阻与电抗成固定关系情况下,会存在两个失步振荡中心点,进而影响失步解列装置的正确动作,引发电网不同区域之间的失步振荡事件,严重影响电力系统的安全稳定运行。分别通过向量分析方法、电网特性理论推导两种方法对多振荡中心情况进行了相互印证,并进一步给出振荡中心位置和幅值受功角差及线路阻抗角影响的结论。基于单机无穷大系统,对分析所得结论进行了仿真分析,仿真分析结果验证了本文研究内容的正确性。     

高频切机措施对失步振荡中心迁移的影响

为减小失步振荡中心迁移对系统解列的影响,基于两机系统失步振荡中心迁移的一般规律,研究了高频切机措施引起的等效电抗及等效电动势变化,得到了切机后失步振荡中心迁移的函数表达式。同时提出了切机后失步振荡中心迁移的临界曲线和临界区域,得到了高频切机措施影响失步振荡中心迁移的规律。结合实际电网发生多重严重故障的案例,在失步振荡过程中,高频切机措施会使失步振荡中心朝被切电源一侧迁移,在进行高频切机时,应尽快切除稳定性较差机组,避免孤立系统出现二次失步现象,有利于孤立系统快速恢复稳定。仿真算例对工程实践中增加预想故障类型,考虑第三道防线措施相互配合,和布置解列装置安装点具有指导意义。     

异步运行状态下振荡中心研究

基于等值两机系统模型,提出一种系统异步运行过程时求取振荡中心新的算法———函数求导法,分析了振荡中心与失步中心的位置以及漂移轨迹的特征,得出联络线两端等值电势幅值不等是产生振荡中心漂移的真正原因,失步解列的依据是失步中心的位置的确定。     

振荡中心迁移下的电网失步解列策略

振荡中心迁移严重危害电网的安全稳定,选取合适的解列判据,准确定位并实施解列具有重要意义。基于等值两机系统推导分析振荡中心迁移的理论原因,分析失步过程中电压的变化特点,依据两侧系统频率差与失步中心出现频率的对应关系提出基于支路两端母线频率差的失步解列判据;针对振荡中心迁移对失步解列控制的影响,提出了基于广域测量信息的自适应失步解列策略。通过对某区域互联电网进行仿真分析,发现振荡中心迁移现象,认为失稳模式的改变是振荡中心迁移的直接原因,并进行解列策略的仿真验证。仿真结果证明了所提出的解列策略的有效性。