频率的时空分布对低频减载的影响研究

基于电网网架结构、发电机组分布、机组参数及负荷类型等因素的影响,系统频率特性呈现为时空分布。由于系统频率是制定低频减载方案的依据,致使低频减载装置不能按照设计的理想状态动作。针对某地区电网解网事故,详细分析了功率缺额下系统频率的动态特性及低频减载装置的动作情况。基于频率的时空分布特性考虑低频减载装置动作后频率恢复效果、切负荷大小及切负荷类型等影响因子,分析了负荷特性对频率的影响,提出了分散切负荷和集中切大用户工业负荷的两种研究方案。研究结果阐明集中切大用户工业负荷可快速恢复系统的频率,并对居民负荷影响较小。因此,对实际电网运行、低频减载方案的制定具有重要的参考价值。     

自动低频减负荷对孤网稳定控制的分析

孤网稳定控制的核心是对电网频率的控制,当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时,根据频率下降的程度,自动断开一部分用户阻止频率下降并使频率迅速恢复到正常值,这种装置叫自动低频减负荷装置。它不仅可以保证对重要用户的供电,而且可以避免频率下降引起的系统瓦解事故。同时,低频减负荷装置的投切量也是我们制定反事故预案中负荷控制的底线。本文通过对此次抗冰保电中低频减负荷装置动作的统计分析以及低频减负荷投入量在制定反事故负荷控制措施中的具体运用,为关心电网安全稳定的同志们提供一些成功的经验和启迪。     

大规模电力系统紧急状态控制综述(二)

四、紧急状态控制措施 1.低频减载电力系统频率突然大幅度下降,威胁到电力系统正常安全运行时,低频减载是目前最广泛采用的措施之一。虽然它不是一种最佳的减载措施,但仍为几乎所有的电力系统采用。设计低频减载装置的方法有频率整定或频率偏差整定,防止过早切负荷的串联和串并联逻辑控制,自动分级切负荷,重新恢复负荷过程等。低频减载装置所切除的总负荷应根据各种运行方式和各种可能发生的事故情况下,最大可能出现的功率缺额来确定。在大型电力系统中,接到低频减载装置上的总负荷大约为全系     

基于频率差变化率的快速低频减载方法

低频减载是现代电力系统中广泛采用的一种制止系统频率快速下降,阻止系统频率崩溃的有效措施,是电力系统安全稳定运行的第三道防线。传统低频减载方法中频率低于整定值时起动减载装置,易错过最佳切负荷时间,引起事故的扩大。提出一种基于频率差变化率的快速低频减载方法,重点是对动作时间的选择,可快速起动减载装置,在尽可能短的时间内阻止系统频率下降。详细介绍了方法的原理,并针对某一实际系统利用BPA软件建立模型进行仿真计算,通过与传统方法比较,证实了所提方法的有效性。     

动作延时对低频减载装置减载效果的影响

近年来国际上发生的几起重大的频率失稳事故说明,目前的低频减载装置由于动作门槛值、延时和切负荷量固定,容易造成负荷的过切或者欠切,进而造成频率失稳。在对频率动态特性进行分析的基础上,详细仿真研究延时对低频减载动作效果的影响。仿真结果说明:延时对低频减载装置的减载效果是否会产生影响,主要取决于系统有功缺额大小;而延时对低频减载装置减载效果的具体影响,主要由扰动发生地点所决定。由于延时的改变可能对低频减载装置的减载效果产生较大影响,因此,根据系统的运行状况实时地对低频减载装置的延时进行调整,将有利于加强系统的频率稳定性。     

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。     

计及频率差变化率的低频减载方案的研究

通过分析计及调速器的发电机经典模型,推导出频率差变化率与系统有功功率缺额之间的定量关系.简要介绍了基于上述关系的自适应和半适应低频减载方案.设计了基于实时频率差变化率的切负荷自适应方案,并通过在不同负荷缺额下进行切负荷仿真来比较和分析自适应方案与半适应、传统方案的切负荷性能差异.总结出了在不同功率缺额下三种方案的切负荷特性.为更深入研究计及频率差变化率的低频减载效果,单独对不同的自适应方案进行了仿真分析.给出了计及频率偏差变化率的自适应方案在低频减载中的优势,由此得出低频减载方案设计整定中应遵循的规律.     

互联系统低频减载方案探讨

在大型互联系统中,只有相当严重的功率缺额才可能导致频率下降,频率的下降速度很快,频率变化的分布极不均匀.目前的低频减载(UFLS)装置已不能适应如此复杂的情况,仍然是在全系统范围内切除预接负荷.文中设计一种新的减负荷方案,它利用频率和电压的变化,针对每一种事故情况,特别是在承受较大扰动地区切负荷,以求获得供需平衡.在互联系统的严重功率缺额的模拟研究表明了新的减负荷方案比现在的低频减载(UFLS)方案有着明显的优越性.     

一种新型低频减载方案的研究

在突然恶性事故情况下,由于发电厂的退出,电力系统有可能产生严重的频率下降,导致系统崩溃和大面积停电事故。低频减载装置无疑是一种抑制频率下降的有效方法。它依据测量到的频率值,按轮次分步骤地减负荷。显然,此时的电力系统特性已经变化,而低频减频（UFLS）装置却没有做出相应的修正,仍然是在全系统范围内切除预接负荷。作设计了一种新的减负荷方案,它利用频率和电压的变化,针对每一种事故情况,特别是在承受较大扰动的地区切负荷,以求达到供需平衡。对互联系统的严重功率缺额的模拟研究表明,新的减负荷方案明显优于现有的低频减载（UFLS）方案。     

基于负荷频率特性的低频减载方案优化

针对当前低频减载整定方案大都没有计及负荷重要性,及负荷切除对于系统频率恢复的灵敏性的问题,本文建立了同时考虑上述两种负荷特性的低频减载优化新模型。该模型基于对系统负荷的分类、设置与每类负荷对应的低频减载方案。在保证全局统筹切负荷的情况下,以系统切负荷量最小和频率偏移最小作为优化目标,基于机电暂态仿真与粒子群算法相结合的方法,对低频减载方案中各类负荷的各轮次切负荷比例参数进行优化,从而获得最优的低频减载方案。实际算例证明了本文方法的有效性与正确性。     

考虑负荷频率特性的可中断负荷切除策略研究

特高压直流规模激增使得大受端电网面临严重的频率问题。为了充分利用可中断负荷,减小低周减载首轮动作可能,降低触发严重事故等级的风险,文中提出了一种可中断负荷就地按频率切除策略及其定值选择方法。在考虑负荷频率特性的基础上,采用单机等值模型进行可中断负荷切除策略研究,选择合理的可中断负荷起切频率定值和切负荷量,方案制定完成后,通过全网模型进行校验。仿真结果表明,所提策略能够在系统发生易引发低周减载的大功率缺额时切除可中断负荷,减小低周减载首轮动作可能,提高电网的频率稳定性。     

电力系统低频减载优化研究

低频减载作为电力系统的第三道防线,是一种有效防止系统频率崩溃的手段。结合江苏电网的实际情况,研究电力系统低频减载的优化配置。采用多机模型的时域动态仿真方法,用故障仿真法确定适合低频减载分析的系统模型和参数,通过选择江苏电网的一个典型分区作为研究对象,提出轮级协调动作配合后加速动作来优化调整现有低频减载的方案,以获得更高的安全性和经济性。     

江苏电网低频减载优化研究

结合江苏电网的实际情况,研究了电力系统低频减载的优化配置,采用多机模型的时域动态仿真法,首先用故障仿真法确定了适合低频减载分析的系统模型和参数,然后通过选择江苏电网的一个典型分区作为研究对象,提出了轮级协调动作配合后加速动作来优化调整现有的低频减载方案,以获得更高的安全性和经济性。     

基于VSC-HVDC有功支援和自适应低频减载的 区域电网频率控制

相比采用交流线路连接,当区域电网采用柔性直流输电(VSC-HVDC)连接时,主网不主动响应区域电网频率变化,降低了区域电网调频能力。提出基于VSC-HVDC有功支援和自适应低频减载的区域电网控制算法。当区域电网频率跌落时,利用增量法估计有功功率缺额。在保证主网频率安全的前提下,通过VSC-HVDC向区域电网提供有功支援。然后根据区域电网频率跌落幅度,确定是否进行低频减载,设计了自适应低频减载算法。仿真结果表明,所提出的频率控制算法能有效维持区域电网频率稳定,减少低频减载量。     

一种新型孤立小受端系统的低频减载设计

目前在电网中出现了比较多的孤立小受端系统,与大系统大电网相比,这些系统有其自身特点。提出了一种新的针对独立小受端系统的低频减载方案,该方案基于对切负荷延迟时间的整定,从根本上改善了低频减载方案的控制效果。仿真分析表明,新方案有助于系统频率的快速恢复,其频率恢复特性明显优于现有方案。     

含水电系统的低频减载关键参数优化方法

低频减载是电网的最后一道防线的重要组成部分,针对在水电高占比电网系统中发生大的功率缺额扰动时低频减载装置容易出现过切现象的问题,分析了含水电系统发生功率缺额故障后的频率变化特性,并从水锤效应原理出发,结合电网发生扰动后的频率特性和水锤效应的影响,提出一种适当加大级差的低频减载关键参数的优化方法,最后经过仿真实验证明该方法可以有效应用在水电高占比电网中,减少发生极端功率缺额扰动后的负荷过切现象。     

电力系统低频减载的单调控制特性

新能源占比的不断提高使得频率稳定问题日渐突出,因此迫切需要研究系统的频率稳定量化评估分析方法,也需对频率安全控制的最后一道防线低频减载进行更深入的分析。将单调控制系统理论运用到低频减载分析过程中,根据单调控制系统的输入-输出判定条件,推导单机和多机系统低频减载时频率分别需要满足的保序特性量化关系。此外,分析时采用全状态模型,在保证电网规律性和解析性的同时获得更高的可扩展性,综合频率与功角、电压以及相关参数间的耦合关系。并结合灵敏度分析了电网内部变量之间的相关关系,以指导电网故障时的参数设置。最后,分析目前光伏参与调频的3种常见情况,分别说明单调控制理论的适用性,并通过算例进行验证。     

风电场并网对孤网高频切机的影响研究

针对风电机组的有功输出随风速具有随机性和波动性的特点,以及风电场并网带来的安全控制装置配合问题,分析了风电场对孤网系统高频切机和低频减载装置动作情况的影响。通过对实际系统的仿真分析,研究了故障后有风电场运行的孤网系统暂态过程和安全控制装置动作情况。结果表明风电接入电网后,风电机组出力的波动不可避免地影响了切机措施的效果,系统原有的高频切机装置需要进行适当的调整;提出的思路和改进方法对含风电场的电网安全稳定控制措施的配置具有重要的参考价值。     

暂态低频高压驱动的直流馈入电网减负荷紧急轮配置方案

针对相控换流式直流(LCC-HVDC)闭锁扰动下受端电网的低频控制问题,考虑事件发生后固定暂态响应模式,提出一种基于事件特征驱动的减负荷紧急轮配置方案。首先推导了LCCHVDC闭锁故障时刻受端电网频率和电压的变化规律,然后分析了延迟联切换流站无功补偿装置造成的低频高压现象。接着采用灰色关联分析方法提取电压信息,并结合初始频率变化率,利用k-近邻算法匹配动作方案。在传统低频减载的基础上,附加紧急轮以应对LCC-HVDC闭锁故障,由就地监测的低频高压特征驱动,实时匹配决策表以切除故障区域负荷。最后以某省级电网为例,对所提出方法的有效性进行了验证。     

基于DFT的电力系统相量及功率测量幅值算法的工程化改进方法

基于DFT的电力系统相量及功率测量新算法之幅值简化算法在频率偏离工频较大的时候所计算得出的幅值误差较大,对于一些电力系统微机装置而言,例如低频低压减载装置,需要在更大的频率范围内精确测量幅值。在幅值简化算法的基础上做了一点改进,使得在45．0-55．0Hz频率下计算得到幅值误差不超过-0．5％-0．5％,满足了工程应用要求。