电力系统切机/切负荷紧急控制方案的研究

提出了一种电力系统紧急控制中寻找切机／切负荷方案的新方法，该方法将非线性系统稳定域边界理论与稳定控制措施结合起来，通过控制措施所引起的系统平衡点的位移在稳定域边莽外法向量方向上的投影来表征控制措施的有效性。在此基础上，运用线性化方法使控制方案的非线性搜索过程线性化，从而在保证结果准确性的前提下，使计算量大大下降。仿真结果表明，该方法对于在线构造对策表、形成紧急控制方案具有实际的应用意义。     

基于有功负荷注入空间静态电压稳定域的最小切负荷算法

针对电力系统电压稳定控制中的切负荷量求解问题,提出基于有功负荷注入空间静态电压稳定域的最小切负荷量计算方法。首先给出该稳定域的2阶段求解方法,与传统基于拟合技术的求取方法相比,该方法通过聚类分析在保证计算精度的条件下减小了计算代价,同时可对临界点基于其局部切平面的法向量进行分类拟合,从而计及稳定域边界曲率的变化得到更加准确的边界估计。基于该稳定域提出最小切负荷量的计算方法,与基于灵敏度的连续线性规划法相比,该方法可利用全局信息给出最小切负荷量,并且在计算速度上具有优势。通过6节点算例的可视化稳定域计算结果说明2阶段求解方法的有效性,最后利用39节点系统验证该最小切负荷计算方法的准确性。     

电网规划中最小切负荷费用计算方法

电力市场环境下的电网规划需要综合考虑电网的投资费用、运行费用和切负荷费用,所以有必要计算各规划方案的最小切负荷费用.通过建立以切负荷费用最小为目标函数的数学模型,提出了逐步经济切负荷法.该方法是一个逐步消除系统过负荷的迭代过程.每一次迭代中引入经济有效度指标来综合考虑候选节点的切负荷有效度和单位切负荷费用,并以此确定一个切负荷最佳节点以及该节点的切负荷量.当系统再无过负荷时,就终止迭代.此时,所有切负荷节点上的切负荷费用之和即为系统最小切负荷费用.算例证明了该方法的有效性和可操作性, 与电力市场下电网的实际运行情形相吻合.     

基于单机负荷模型系统的紧急状态研究

研究了电力系统的运行状态分类及其之间的转换关系,建立简单的单机负荷模型系统的状态方程,重点研究系统的稳态及紧急运行状态。电力系统中出现大的扰动,系统中将出现有功、无功功率的不平衡。借助Matlab仿真分析系统频率和电压的运行轨迹变化,结果表明,频率是系统有功功率平衡的指示器,而无功功率不平衡决定母线电压的变化,在紧急状态下,系统频率和电压稳定是不能完全解耦的。该研究对传统的低频减载策略设计和改进具有重要的指导意义。     

一种提高电力系统静态电压稳定裕度的切负荷算法

电力系统运行过程中发现静态电压稳定裕度低于临界值时,应及时采取控制措施以提高静态电压稳定裕度。给出一种电力系统静态电压稳定裕度的在线估计和提高静态电压稳定裕度的切负荷算法。该方法首先利用节点静态电压稳定指标（voltage stability index,VSI）识别出系统的薄弱节点,然后通过电压幅值优化来提高薄弱节点的电压幅值进而达到提高静态电压稳定裕度的目的。我国某实际682节点系统的仿真表明所提切负荷方法具有计算量小、速度快等特点。     

低电压切负荷措施在华北电网的应用

基于一个实际电网安全稳定问题 ,研究了采用低电压切负荷措施对提高系统稳定水平的作用 ,并提出了影响结果灵敏度的关键因素。     

山东电网暂态低电压切负荷紧急控制的量化分析

论述了暂态电压安全的参数裕度与轨迹裕度之间的关系,讨论了暂态电压安全的参数裕度的计算方法;以轨迹裕度为基础、参数裕度为表征,对暂态电压安全性进行评估和控制。根据相应的国家标准和山东电网关于暂态过程中的电压要求的调查报告,确定了描述山东电网暂态电压跌落可接受性准则的二元表,提出对暂态低电压切负荷紧急控制系统的配置和参数整定的思路。最后,利用暂态安全定量分析软件FASTEST-NARI对山东电网低电压切负荷控制方案进行了初步工程设计和量化分析。     

基于电压稳定的切负荷策略研究

切负荷相对其他措施来说是使由于故障导致电压崩溃的系统恢复电压稳定的一种有效方法。对故障切负荷的策略作了一些研究,提出了选取切负荷地点和确定最小切负荷量的方法,并最终以实例证明了该方法的可行性。     

针对暂态电压稳定问题的自动电压控制系统与切负荷协调控制策略

建立了暂态电压稳定分析的微分代数方程组,并提出了应对暂态电压稳定问题的自动电压控制(automatic voltage control,AVC)体系下二级电压紧急控制与切负荷协调控制策略。该协调控制策略把低压切负荷作为与AVC体系下二级电压紧急控制并行的一种控制手段,在这种协调控制的过程中优先考虑采用二级电压紧急控制,当计算发现仅依靠二级电压紧急控制不能使系统保持暂态电压稳定的时候再采用切负荷控制。在PSAT仿真环境下建立了含AVC体系下二级电压紧急控制和切负荷控制的电力系统暂态电压稳定仿真模型,对广东电网748节点系统进行仿真,验证了所提出的控制策略和模型的正确性和有效性。     

关中电网切负荷稳定控制系统的研究

介绍了关中电网切负荷稳定控制系统的总体方案，着重研究了控制系统主站的切负荷稳定控制规律，建立了能适应日方式变化、不同跨线故障的切负荷稳定控制神经网络，给出了能随系统网络拓扑变化的切负荷控制神经网络的应用方案，提出了神经网络和控制策略表相结合的切负荷量计算方法     

基于安全域的电力系统有功及无功优化

提出了一种同时计及电力系统有功及无功的新型优化潮流模型与算法。在构建优化潮流(OPF)的数学模型时借助了3种电力系统安全域的概念与方法,它们分别是:满足系统潮流约束(母线电压约束、支路热稳定极限以及发电机出力限制)的“静态安全域”、“静态电压稳定域”以及针对既定的网络结构和既定的网络结构变化过程的保证系统暂态稳定性的“动态安全域”。在此基础上,利用电力系统的有功功率与支路角之间、无功功率与节点电压幅值之间的仿射关系,建立了通过二次规划来求解优化潮流(OPF)的算法。文中最后在新英格兰10机39节点系统中演示了所提出算法的有效性。     

基于广域测量系统的电力系统热稳定安全域

给出汴入功率空间中满足输电线路热稳定性约束的电力系统安全域的快速计算方法.该热稳定安全域综合考虑了输电线路电流的有功和无功分量.通过有功静态安全域的数学表达式来描述输电线路有功电流与节点有功注入功率之间的数学关系;对于输电线路的无功电流与节点无功注入功率之间的数学关系,则由"修正的关联矩阵"和基本同路矩阵描述.计算所需的全部状态变量均采用广域测昔系统(wide area measurement system,WAMS)实测获得.以新英格兰39节点系统为例对该方法所确定的热稳定安全域进行校验,结果表明:由该方法所确定的热稳定安全域边界相比基十直流潮流模型的结果更精确:其计算量较采用交流潮流模型的逐点法更低.     

静态安全分析中的联动切负荷算法

将导致潮流无解的故障的联动切负荷方案分解成恢复潮流解和切负荷量优化2个子问题。为恢复故障后的潮流可解性,提出了一种快速恢复潮流解的切负荷算法,进而利用基于灵敏度的线性优化消除恢复潮流解后的系统越限现象;若恢复潮流解后系统不存在越限现象则通过扩展潮流方程减少切负荷量。IEEE24节点和我国某实际682节点系统的算例表明本文所提方法简单、有效。     

InterPSS的电网最邻近功率极限计算

介绍了最新的基于互联网的开源电力系统仿真软件InterPSS及其发展和特点以及求取最邻近静态功率极限的方法,并推导了求取过程.利用InterPSS扩展能力开发了计算最邻近静态功率极限的程序,该算法和程序成功应用于南方某市电网,验证了该算法和程序的正确性和有效性.     

电网安全与战略防御系统

从现代电网出现的极端情况出发,讨论了系统的稳定性要求,提出了造成系统故障的原因可能是一些偶然性因数,于是为了保证系统稳定性,必须采取预防控制、校正控制、紧急控制和恢复控制措施,同时也提出了四道防线策略.文中特别着重讨论了紧急控制措施,介绍了紧急控制的重要性和可行性,同时也介绍了紧急控制的目标和手段,最后介绍了紧急控制系统的设计原则和具体实例.     

基于潮流跟踪的最小负荷削减费用计算

电网可靠性的经济性价值日益受到人们的重视,如何对其进行定量计算具有重要的现实意义.该文建立了体现电网可靠性经济价值的负荷削减费用模型,模型中综合考虑了节点负荷用户类型的分类和缺电损失评价率随停电时间的变化情况.在潮流跟踪法的基础上,提出了衡量负荷削减对缓解系统过负荷支路程度的经济性指标,并利用该指标对模型进行求解.算例结果验证了该方法的有效性和实用性.     

基于电压灵敏度的交直流电力系统静态电压安全域评估方法

特高压直流可能导致近区电网潮流分布不合理,造成电压越限。针对这一问题,提出了一种基于灵敏度分析的交直流混联系统静态电压安全域的快速评估方法。首先结合直流系统准稳态模型得到交直流系统潮流方程,通过对系统功率方程求偏导数得到节点注入功率和支路导纳对电压的灵敏度,进一步给出基于灵敏度的节点电压变化量计算方法。然后设置预想故障集,并将其中的事故等值为节点功率扰动与支路导纳的变化,计算出各种事故后节点电压的变化量。最后基于电压变化量最大值和最小值评估静态电压安全域,给出具体的节点电压安全运行范围。通过对四机两区域的交直流系统及江西500 kV电网的仿真,验证了所提出的评估方法的可行性。     

基于节点注入功率——电压变化比灵敏度的交换容量极限计算研究

提出基于节点注入功率—电压变化比灵敏度分析方法,对大区电网间潮流断面上的交换容量—静态电压稳定性进行了分析,得到系统电压最敏感节点.对基于节点注入功率—电压变化比灵敏度分析的电压最敏感节点灵敏度变化趋势进行样条插值,对样条插值所得的离散值进行非齐次指数函数拟合,通过对该非齐次指数函数求导得出电压灵敏度的变化率函数,根据电压稳定临界点的判别条件计算交换容量极限.对华东、华中、华北“三华”特高压电网交换容量评估的应用证明了所提方法的正确性、有效性,且具有较高的精度.     

交直流静态安全域下计及时间特性直流有功调整方法

随着交直流混联系统状态及控制变量广域耦合程度不断提高,各元件时间响应特性差异巨大,系统的控制目标会因为各控制参数时间尺度的不协调而难以实现。为解决上述问题,首先,在交直流混联系统静态安全域理论基础上研究了其边界曲面线性回归拟合及二维投影的刻画方法。在考虑安全域和控制设备时间参数的基础上,提出具有时间特性的控制安全域及域内最优调整曲线的通用模型。然后,通过高压直流输电主回路参数计算得到直流输送有功和无功补偿、触发角、熄弧角以及变压器分接头等电气量的稳态关系,并依此结合计及时间特性控制安全域的刻画方法以完成直流有功控制域的表征,且在域内以整个调节时间内系统中敏感母线平均电压波动最小为优化目标给出最优调整曲线,从而保障交直流系统有功调整在时间维度上的安全性。最后,基于改造的两区四机交直流混联系统进行仿真计算,验证了理论分析的正确性与可靠性。     

2014~2015年山西南网安全稳定计算分析与研究

结合山西电网实际运行和规划,对山西南部电网2014--2015年各种方式下的线路潮流、主变压器潮流、N～1静态稳定校核、暂态稳定等电网安全稳定问题进行计算、分析和探讨。