孤网频率稳定控制综述

分析了孤网频率特性,提出了适合孤网频率控制的调速器、水轮机、汽轮机、负荷、OPC模型和控制方法;阐述了HVDC的辅助调频和一次调频的协调,探讨了在事故状态下对孤网运行的高频切机与低频减载措施和相互间的协调;另外,给出了各频率的分层分散协调控制措施,使其能够最大限度地抑制事故状态下孤网的异常动态频率行为。     

风电接入孤网后的频率控制策略

由于风电场容量相对于孤网系统容量较大,且不具备传统发电机组的调频功能,风电出力的随机波动特性势必会引起孤网系统频率的显著波动,严重影响孤网中设备的安全稳定运行。在总结及阐述孤网概念及已有频率控制方式基础上,研究并建立抑制风电接入后频率大幅波动现象的孤网频率控制策略,包括三次和二次频率调节策略,其中,三次调频考虑风电场短期和超短期出力预测进行含风电的协调调度,二次调频根据系统频率以及风电场出力趋势对常规电源和风电出力进行秒级至分钟级的调整。最后,通过建立含风电的孤网动态仿真模型,仿真验证所提出控制策略的有效性。     

孤网频率稳定与控制策略研究

孤网稳定运行是防止电网大面积停电的最后一道防线。由于孤网运行方式与大型互联电网不同,研究孤网频率稳定与控制,对保障电力系统安全、可靠运行具有重要意义。简单介绍了孤网频率动态特性,分别对水轮机、汽轮机、锅炉的控制方式进行论述,分析了一次调频、OPC、高频切机、低频减载、二次调频对孤网频率稳定的作用。较全面地总结了近年来国内外孤网运行安全稳定控制研究现状及存在的问题和不足,并在此基础上对该领域今后的研究方向作了展望。     

油气田孤网系统谐波控制

油气田一般利用伴生气等作为燃料,利用燃气电站提供整个油田生产、生活的电力供应,尤其是非洲和中东的不发达国家。油气田的工艺流程中需要很多大功率的压缩机和泵,而且有些流程需要变频调速,因而软起动器和变频装置在油气田中很普遍,而这些非线性负载会产生谐波。油气田孤网系统容量一般不大,因而对谐波干扰更为敏感,本文主要基于IEEE519、ERG5/4-1、IEC61000和GB/T14549等标准针对油气田孤网系统的谐波控制进行了探讨。     

云广HVDC孤网运行瞬时频率抑制的附加控制

在孤网运行方式下,为抑制交流故障后交流系统的瞬时频率,利用换流器稳态方程导出换流母线电压与直流电流的动态关系,结合故障特点,应用HVDC的快速和高可控特性,设计了一种反映整流站换流母线电压具有惯性环节的高压直流输电(HVDC)瞬时频率附加控制器,实现对整流器给定电流的修正和直流功率调制,提高了故障后送端交流系统瞬时频率稳定性。云广±800kV特高压直流输电系统的电磁仿真结果表明,在送端交流系统故障下,该附加控制器能够有效抑制交流系统的瞬时频率。     

孤网运行的潮流计算方法

电力系统实际运行中,某些原因会导致局部电网解列,形成孤网运行的情况,为保证孤网的安全稳定运行,需要知道孤网的潮流分布。然而,目前常规的潮流模型无法反映孤网运行的重要特征,得出的潮流分布与实际运行情况不符。为此,文章建立了孤网运行潮流计算的数学模型。新模型不需设置平衡节点,负荷变化由装设有调速系统和励磁系统的发电机组按照开环设置的参数共同承担。通过模拟中国电力科学研究院22节点测试系统解列为2个孤网运行时的潮流分布,验证了新模型的有效性和实用性。     

含自备电厂的钢铁企业孤网频率稳定控制策略

介绍了钢铁企业供电系统的结构特性,建立了自备电厂火电机组调速系统模型和负荷模型,其中负荷模型分为常规负荷模型和冲击负荷模型。针对孤网运行方式,提出了一种自适应频率稳定控制策略：实时监测系统运行状态和频率,并根据频率范围采取相应的控制措施。通过对自备电厂一次调频参数、二次调频控制等方面的研究,改善了孤网系统应对冲击负荷等小扰动的调节能力;通过实施可靠的就地低频减载（under frequency load shedding,UFLS）控制,可有效应对发生大扰动导致频率严重下降的紧急情况。仿真结果显示,所提出的控制策略能够保证孤网系统频率的稳定性。     

电力系统频率跟踪方法探讨

在对电力信号进行分析和处理时,必须要解决的两个问题是频谱混叠和频谱泄漏。对于频谱混叠,可以设置适当的抗混叠滤波器,并且适当选择一个周波的采样点数即可解决;对于频谱泄漏．只要保证窗口函数的宽度为基波周期的整数倍,就可以避免其产生。为了达到高精度采样,消除采样不同步和周期测量误差对测量精度的影响,最实用、最有效的解决办法是设计有效的频率跟踪电路,使采样频率实时跟踪信号的基波频率,固定采样点数,变化采样间隔,从而从根本上解决频谱泄漏效应。     

晶闸管电子负荷在孤网频率振荡抑制中的应用

在电力系统运行过程中,出现大型负荷突然丢失而发电机调节能力不足时,系统频率升高,频率和功率发生振荡,甚至会导致系统崩溃。在只有数台发电机的孤岛供电系统中,发电机调节能力有限,常规负荷需要担任生产任务,并不能参与调频,故孤网系统缺乏有效的调频手段。文中提出一种基于晶闸管控制的电子负荷装置,对其工作原理、孤网频率振荡抑制机理和控制策略进行分析,基于实时数字仿真系统(RTDS)研究不同参数下电子负荷装置在频率振荡抑制方面的效果。研究表明,采用电子负荷装置可以通过负荷动态控制参与一次调频,为孤网频率振荡抑制提供了新的思路。     

含高渗透率风电的孤网频率动态特性研究

大规模风电集中并网后,风电近区系统的频率动态稳定性将面临严峻挑战。以实际电网为例,以现有频率保护配置方案为基础,仿真模拟了风电近区电网孤网运行时风电机组、常规机组、核电机组高频保护装置的动作情况。分析了各类机组在暂态过程中的差异,深入研究了近区孤网的频率动态特性,并提出了适用于风核联合运行工况下的孤网高频保护优化配置方案。该研究成果对大规模风电集中并网近区各类机组频率保护定值的整定具有重要的参考价值。     

印尼孤网负荷和频率控制系统分析研究

从分析印尼电网负荷和频率控制原理着手,结合购电协议(PPA:Power Purchase Agreement)分析其意义,揭示负荷和频率控制关键点,在印尼电网孤网容量小的特殊情况下,电网负荷和频率控制系统对电厂的安全稳定运行有重要意义,在实际调试和运行过程中必须非常关注,以便保证电网稳定、电厂运行安全,获得最大收益。     

考虑频率波动的水电孤网发电机自励磁研究

分析了发电机自励磁的物理过程,采用计及线路感抗的线路模型从理论上深入研究了频率对发电机自励磁的影响,推导出了发电机带空载长线时发生自励磁的临界频率表达式,指出当孤网频率超过临界频率的情况下,系统可能由正常状态过渡到发生自励磁的运行状态;并在临界频率的基础上推导出发电机在考虑自励磁后缩小了的运行极限,为避免水电机组孤网运行产生自励磁现象提供了理论依据。采用PSCAD／EMTDC进行仿真,仿真结果证明了所得结论的正确性。     

孤网运行与频率稳定研究综述

孤网运行作为电力系统极端情况下的运行工况,其研究具有特别重要的意义.从阐释孤网的结构与概念出发,综述了孤网运行特性及安全稳定控制研究现状,分析了孤网运行时的频率特点,较全面地介绍了一次调频、OPC,高频切机与低频减载对于孤网频率稳定的贡献,并结合中国能源战略与电力发展现状,对孤网安全稳定控制技术的发展进行展望.     

孤网运行与频率稳定研究综述

孤网运行作为电力系统极端情况下的运行工况,其研究具有特别重要的意义。从阐释孤网的结构与概念出发,综述了孤网运行特性及安全稳定控制研究现状,分析了孤网运行时的频率特点,较全面地介绍了一次调频、OPC、高频切机与低频减载对于孤网频率稳定的贡献,并结合中国能源战略与电力发展现状,对孤网安全稳定控制技术的发展进行展望。     

地区电网火电机组孤网运行频率控制策略研究

地区电网在面对孤网工况时,机组如何进行频率调节以保证系统的稳定运行一直缺乏系统的指导。针对这一问题,在深入研究孤网运行形成时频率动态响应的基础上,提出了一种考虑孤网运行频率特性的控制策略。首先根据孤网运行的频率特性建立了适应孤网运行的仿真模型,并仿真分析了影响机组孤网运行频率响应的主要因素;然后提出机组孤网运行的一次调频和二次调频策略;最后以频率控制策略为指导进行了实际孤网试验,试验结果表明了该控制策略是正确有效的。所提出的频率控制策略适应性强,可作为各类型火电机组面对孤网工况时的控制指导。     

基于灵敏度的孤网动态频率偏移峰值分析和调速系统参数优化

孤网在扰动下频率波动在一定范围以内,是孤网稳定运行的一个重要条件。针对含高阶调速系统的孤网,分析了零极点分布对超调量和频率偏移峰值的影响,并提出了孤网频率偏移峰值的估算表达式。在此基础上,利用特征根灵敏度方法,计算得到了零极点对调速器PI、转速测量时间常数、功率反馈时间常数、负荷前馈系数、调差系数的灵敏度幅值和相位。从机理上揭示了调速器参数对频率偏移峰值的影响关系,提出了降低频率偏移峰值的调速器参数优化方案以及保证孤网频率稳定的参数调整建议,并在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件上进行了验证。     

国外某油田孤网系统仿真研究

目前中东及非洲油气田一般自建燃气轮机电站供电,容量不大,一般几个兆瓦到上百兆瓦,孤网运行。油气田负荷主要为由异步电动机驱动的大功率泵与压缩机,单机功率可达几个兆瓦,因此系统运行条件比较严酷,特别是电动机的启动对孤网系统的冲击尤为严重,因此设计过程中需要借助仿真软件对整个系统进行仿真研究,保证系统的稳定可靠运行。     

甘南电网孤网运行电压及其频率控制研究

水电群由于故障并网断路器跳闸后与主网裂解形成孤网时,孤网区域内负荷功率极低导致系统功率大量过剩,从而引起频率和电压的大幅变化。针对甘南孤网运行出现的问题,根据甘南电网实际运行情况制定出合理的切机方案从而抑制孤网高频,并通过投切电抗器和发电机进相运行来控制电压变化。利用PSASP对控制方案进行了仿真验证,结果表明,在合理的控制策略下甘南电网可以维持孤网运行时的稳定。     

电力系统自适应基波提取与频率跟踪算法

传统的电网频率跟踪算法一般依赖于调整所选电网模型的响应速度或精度来增强电力系统异常情况下的稳定性,为减小电网谐波或噪声对频率测量的影响,提出了一种自适应基波提取与频率跟踪算法。该算法通过对电网状态的预估,获得电网频率与电压幅值的估计值,用于实时更新无限冲击响应滤波器系数,实现电网的白适应基波提取,同时还给出了滤波器在系数切换时快速稳定的方法,在此基础上,引入鲁棒扩展卡尔曼滤波算法,实现对基波频率的精确跟踪。仿真和实测结果表明,该算法响应速度快,测量精度高,可有效抑制电网噪声对频率跟踪结果的影响,且算法复杂度较低,可以满足电力系统实时应用的要求。     

电力系统频率的实时估算

提出了一种基于过零点检测的电力系统频率估算的新方法．所提出的方法计算简单、跟踪速度快,并具有较高的精度．同时对系统谐波分量和随机噪声对该方法的影响以及频率跟踪方面进行了仿真试验．