基于节点电动机最大自起动量的配电网低压减载

低压减载是电力系统安全稳定第三道防线的重要组成部分,而减载方案是低压减载的重要研究内容。感应电动机是造成电网电压崩溃的主要因素,也是低压减载的主要负荷。基于配电网及感应电动机有功特性、无功特性、转子运动方程等在Matlab搭建模型进行时域仿真分析。结果表明低压减载后的电网存在感应电动机的自起动过程,且以感应电动机为减载对象时,自起动的最大允许量与最小减载量有紧密联系。从而提出一种基于节点电动机最大自起动量的减载量整定计算方法以及减载策略。即通过不同初始转速下的节点电动机最大自起动量计算出每轮减载量,考虑减载速度对电压稳定性的影响,可在每轮减载中引入基于电压变化率的加速判据,实现有选择性地加速切除负荷。最后对传统减载策略和所提减载策略进行对比仿真,验证了所提减载方案在保证节点电压快速稳定的同时可实现对减载量的有效控制,从而保证了系统和重要电动机负荷的安全稳定运行。     

解列后局部孤网的自适应第三道防线配置方法

通过薄弱交流断面与主网相连的局部电网在断面解列后转为孤网运行时,容易出现频率稳定或电压稳定破坏问题。以某实际局部电网发生的一起全停事故分析了现有低频低压切负荷和过频切机配置方法的不足,提出一种适用于解列后局部孤网的低频低压切负荷和过频切机配置方案,以改善第三道防线对孤立电网运行方式或电网规模变化的适应性。其主要思路是将低频低压切负荷及过频切机方案分为速动区和补偿区,前者用于快速平抑不平衡功率冲击,避免频率或电压大幅偏移;后者用于避免频率或电压快速变化时,低频低压切负荷或过频切机多轮次相继动作导致过控。基于实际电网的仿真结果验证了所述方法的有效性。     

基于P-V曲线的低压减载分群配置方案

低压减载是电网防御系统的第三道防线稳控措施之一,可以经济有效地防止电压崩溃。以安徽宣城地区电网为例,研究基于P-V曲线的低压减载方案。该方案通过稳定计算分析,找到该电网可能出现的电压失稳状态,计算出其部分负荷节点的P-V曲线,按照负荷增长与电压降低之间的定量关系,将节点划分为不同集群进行配置,能有效地阻止电压持续恶化。该方法根据电压对负荷的敏感程度制定的各节点或区域低压减载方案,比起统一配置方案更有利于系统电压的恢复。     

低压减载整定方法综述

低压减载(Under Voltage Load Shedding,UVLS)作为最经济有效的防止电压崩溃的紧急控制措施,通常被用作电力系统稳定控制的最后一道防线。综述了美国、加拿大、日本等一些国外电网的低压减载方案,详细介绍了这些电网低压减载设置的目的、设计的原则、整定的方法以及典型的整定参数值。此外,还介绍了国内部分省网低压减载的应用情况及其整定特点。针对分布式和集控式两种不同类型的低压减载实施方案,全面分析了各自的优势和不足。在上述国内外典型案例的基础上,分析总结了低压减载方案设计过程中需要重点考虑的因素和一般性原则,可供国内电网规划和运行人员参考。     

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。     

基于风险的低压减载策略问题研究

提出了一种基于风险分析的方法来制定低压减载策略。与传统方法不同,文中提出的方法是在对各种意外事件进行综合分析的基础上,通过一系列风险指标来确定低压减载的各种运行参数。根据该方法,能确保将低压减载措施发挥最大功效的母线选作切负荷的最佳地点。低压减载应切除的负荷是根据其造成的风险与切负荷量的相互关系来确定的。而选择最佳减载时间所遵循的原则是使低压减载装置拒动和误动的综合风险最小。对IEEE39节点系统进行的仿真计算表明:由于提出的方法考虑了大量不确定性因素的影响,因此其有助于更加准确、合理地选择低压减载的时间、地点和切负荷量。     

考虑暂态安全性的低频低压减载量的全局优化

指出了低频和低压减载装置的整定不仅要满足静态和中长期动态对频率和电压的安全性要求，而且要满足暂态过程中的频率和电压安全约束。通过详细模型的时域仿真，在各种运行方式及故障集下寻找使系统暂态安全且总体控制代价最小的减载策略。给出了其减载量优化问题的数学描述，以减栽代价最小为目标函数，把低频和低压减载控制作为多级控制序列。根据暂态频率和电压安全裕度指标计算减载的性价比，把性价比最大的决策作为下一级的初始条件，通过逐级优化来实现全局优化。     

江苏分区电网低频低压减载方案适应性分析

在调研评述国内外分区电网低频、低压减载方案研究现状的基础上,针对江苏电网分层分区运行特点,分析指出江苏分区电网极端严重连锁故障下存在严重功率缺额、局部孤网等问题,通过校核江苏分区电网低频、低压减载方案的适应性．提出江苏分区电网低频、低压减载配置方案的改进建议。最后针对特高压电网互联、电气联系紧密,受电比例大、新能源出力不确定性等,对低频、低压减载方案整定研究方向进行了展望。     

Maximum potential of PV installation based on an energy system planning model considering a distribution voltage constraint

As the key solution for energy sustainability this decade, the growth of installing photovoltaic (PV) systems has dramatically increased. However, the high penetration of PV systems can cause a voltage variation problem in a distribution grid. This paper proposes a model for evaluating the maximum potential for installing PV systems in an urban area under a bus voltage constraint. A PV system is considered as an energy system alternative that replaces a conventional system. Regarding the power variation, it is necessary to add a parameter that is used to evaluate the variation of PV systems in terms of a standard deviation to the PV systems' electric load curve. The installations of PV and conventional systems are determined as share solutions for each load area along a distribution network. Total power loads and variations in each load area are input to a load flow calculation to obtain each bus voltage and confirm the voltage constraint. Finally, the total PV system installations over the whole network area is maximized. The alternative PV system with battery installation is introduced to validate the model evaluation when comparing with a typical PV system without a battery, which has larger power variation. Furthermore, adjusting the sending voltage at a substation to increase the PV installation is validated using the proposed model. Copyright © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

A new integer-value modeling of optimal load shedding to prevent voltage instability

This paper presents a novel integer-value modeling for optimal under voltage load shedding (UVLS) problem. The real-value modeling of UVLS is encountered to some drawbacks which lead to an ineffective practical solution. The proposed integer-value modeling overcomes these drawbacks by considering the load feeders of load buses in the modeling as well as assigning interruption penalty factors and participation penalty factors to feeders and buses respectively. Applying these factors to the proposed UVLS integer-value modeling result achieving objectives such as minimizing the total number of participating feeders in the load shedding, minimizing the total number of participating buses in the load shedding, minimizing the total amount of load to be shed, minimizing the total interruption cost and combination sets of the objectives. Without any limitation of applying the proposed modeling to large scale networks, it is implemented on IEEE 14-bus and 30-bus test systems and the results verify the effectiveness of the proposed method.     

Load shedding scheme based on rate of change of frequency and ranked stability index for islanded distribution system connected to mini hydro

This paper presents a load shedding scheme for a distribution network connected to mini hydro generations. The proposed scheme uses the rate of change of frequency (ROCOF ) to estimate the power imbalance and voltage stability (VS ) to prioritize the load that is to be shed. The load with the most critical voltage stability (which is based on a special index) is given the first priority to be disconnected from the network in order to avoid voltage collapse. By performing load shedding based on the combination of the ROCOF and VS techniques, a better system frequency and enhanced voltage magnitudes can be achieved. The performance of the proposed scheme is validated on existing Malaysian network interconnected with a mini hydro generator. Simulation results show that the proposed scheme not only successfully stabilizes system frequency, but also simultaneously stabilizes the voltage magnitude of the buses within an acceptable limit. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

考虑系统电压影响的低频减载新策略

低频减载（Under Frequency Load Shedding, UFLS）是电力系统中普遍采用的技术,它通过在系统的某些地点切除过负荷量,达到维护系统稳定的目的。为了改进和提高传统的策略,很多研究者都考虑采用频率变化率作为指示器,用于确定系统的有功功率缺额。重点研究了影响频率变化率测量值的因素,分析了频率变化率在使用中遇到的相关问题,在此基础上,得出系统扰动后不平衡功率的准确求解表达式。一个综合利用电压信息量来确定切负荷地点和切负荷量的新UFLS策略被提出,仿真结果表明,新的切负荷策略更具有优越性。     

低频低压继电器联合减载方法

传统的低频低压减载继电器相互独立,减载时未充分考虑负荷特性以及频率电压的相互影响,在严重扰动下可能出现欠控制或者过控制。提出了一种低频低压继电器联合减载方法,该方法在计及负荷母线频率和电压变化对负荷有功功率影响的基础上,根据实时测得的本地负荷的频率与电压响应信息自动计算低压减载量和低频减载的附加减载量,并将所求得低频减载切负荷量与低压减载切负荷量的较大值作为实际切负荷量输出至低频低压继电器上进行逐轮次就地切负荷。IEEE 39节点系统的仿真结果说明,该方法与传统分散式低频低压减载方法相比,能更好地适应负荷特性和扰动形式的变化,能更有效地保障受扰系统的频率稳定性和电压稳定性。     

计及电压稳定的自适应协调低频减载策略

为了提高资源利用率,电网经常处在临界稳定的运行状态,大停电事故往往在系统重负荷运行时发生,多表现为多个电气量协同作用下的系统崩溃。提出一种计及电压稳定的自适应协调低频减载策略。根据功率缺额的动态计算值对扰动的严重程度进行分类,以期有针对性地采取不同的控制措施。若发生严重故障则需要进行两阶段的减载,先基于各负荷母线的频率调节效应来指导阶段1的选址定容,然后应用有功网损灵敏度来获取电压薄弱区域信息,计及时延后实施阶段2的减载;若发生一般故障则直接进行阶段2的减载过程。仿真对比验证了所提策略的有效性和优越性,该策略可以自适应不同严重程度的故障扰动,并能及时有效地保证系统频率稳定以及各母线处的电压稳定。     

基于暂态电压扰动范围判别的自适应低压减载策略

传统低压减载方案仅根据本地电压信息动作,未考虑全网暂态电压响应特征。分析系统暂态电压跌落与扰动范围的关系,并基于负荷节点的电压偏移量提出暂态电压扰动范围判别指标,将电压扰动类型划分为全网暂态电压扰动和局部暂态电压扰动。以该指标的判别结果为基础,综合考虑扰动后系统电压与频率的动态过程,构建基于暂态电压扰动范围判别的自适应低压减载策略,该策略采用2套自适应减载方案分别应对全网暂态电压扰动和局部暂态电压扰动。对IEEE 39节点系统的仿真结果验证了该策略在应对不同失稳场景时的有效性和优越性。     

基于多代理技术的低频低压减负荷控制

随着互联大电网的电压、频率稳定问题日益复杂,其分析和控制应进一步在全局范围内协调考虑.传统的低频低压减负荷控制方法,对分散安装在各地的控制装置缺乏协调,不利于实现系统整体控制的实时协调和优化,文中提出一种基于多代理技术实现多个就地减负荷控制装置协调动作的新方法.其核心思想是基于节点电压频率动态的空间分布特性,并计及当前...     

江苏电网低频低压减负荷优化配置研究(二)——研究方法与动态模型参数的获得

采用时域动态仿真法研究了江苏电网及各分区电网的频率电压动态特性,分别得到了江苏全网和各分区电网的综合负荷频率响应系数。对江苏电网现行低频低压减负荷方案进行了校核,表明可能出现负荷过切、频率悬浮等问题。给出了江苏电网新的低频低压减负荷优化配置方案。研究表明,采用轮级间协调的集中控制型减负荷装置并配以后加速机制可以有效地改善故障下频率电压恢复曲线,减少切负荷量。     

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。     

考虑配网负荷曲线特性的低频减载执行方案调整方法

在我国交直流电网互联规模及新能源发电并网容量持续扩大背景下,系统发电侧面临的有功缺额风险增加,这对电网第三道保护防线低频减载方案在地市电网的执行可靠性提出了更高的要求。针对现有执行方案轮次线路调整方法下执行合格率较低、稳定性较差及时效有限的不足,提出一种考虑配网线路负荷特性的轮次线路调整方法。基于低频减载方案设计执行评价指标,建立执行方案线路调整优化0-1整数规划模型,并加入考虑线路相对全网负荷曲线趋势相似性及线路负荷曲线波动性的诱导函数,实现算法流程设计。基于实际工程案例进行实证分析,证明了所提方法下轮次执行合格率及稳定度、应用时效相对现有方法均更优。通过建立低频减载执行方案评估决策系统,有效提升执行方案管理智能化水平,对地市电网低频减载执行方案的调整优化具有一定的参考意义。     

概率暂态稳定研究中紧急控制措施的模拟及效果分析

详细模拟了交直流系统的多种稳定控制措施 ,如快关、切机、低频减载、低压减载和直流系统内部控制 ,重点讨论了这些措施对交直流混合电力系统概率暂态稳定性的影响 ;并以修改后的EPRI 36系统为例进行了详尽的计算分析 ,对各种稳定控制措施的作用进行了统计比较 ;证实了在不同条件下 ,实施紧急控制措施对暂态稳定性可能出现的正面和负面影响 ,指出了采用控制措施时进行优化和协调的必要性。