EEAC 和 FASTEST

介绍能为电力系统暂态稳定提供严格充要条件和量化结果的一种直接法ＥＥＡＣ。它清晰地反映了运动稳定性的机理,适用于求取任意参量极限值,发现并解释了非线性系统的许多特有现象。该方法将评估空间从积分空间中分离出来,将满足精度要求的积分轨迹从Ｒｎ向一系列Ｒ１作全等映射,在Ｒ１中进行定量分析后,再将结果返回到Ｒｎ。由于完整地反映了实际轨迹的信息,从而计及了所有的非线性和非自治因素,所提供的定量评估具有与相应数值积分法一致的模型适应能力和精度,而其定量化、快速性和丰富的信息则使稳定分析水平有了本质的飞跃。在东北电网的在线应用被ＣＩＧＲＥ确认为世界首例,ＥＥＡＣ在山东、山西和福建等电力企业的离线应用已获显著效益。ＥＥＡＣ和国际最高水准积分软件之一的ＥＴＭＳＰ已在高层次集成为世界范围内的商品软件ＦＡＳＴＥＳＴ（ｆａｓｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙｕｓｉｎｇＥＥＡＣａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）,这是１９９８年ＰＥＳ夏季会议上唯一参展的在线稳定分析软件,已被ＣｅｇｅｌｅｃＥＳＣＡ公司纳入其ＥＭＳ软件包。     

基于EEAC的动态等值模型可信度评估方法

提出了基于扩展等面积准则(extended equal area criterion,EEAC)的动态等值模型可信度评估方法。首先,简要介绍了动态等值的基本原理及方法,讨论了动态等值模型的有效性问题;接着。应用基于EEAC的稳定分析量化理论。对不同故障下等值前、后系统的功角稳定裕度、临界切除时间等稳定量化指标进行对比,定义了等值系统的可信度指标。最后,以IEEE 10机39节点系统及福建电网为例,应用Fastest软件对采用不同等值模型算例系统的稳定量化指标进行了计算,在此基础上计算了其可信度指标。仿真算例结果表明,基于动态相似度及缓冲区的动态等值模型能更好地保持原系统动态特性,暂态稳定分析结果的可信度更高。     

EEAC和FASTEST

介绍能为电力系统暂态稳定提供严格充要条件和量化结果的一种直接法EEAC。它清晰地反映了运动稳定性的 机理,适用于求取任意参量极限值,发现并解释了非线性系统的许多特有现象。该方法将评估空间从积分空 间中分离出来,将满足精度要求的积分轨迹从Rn 向一系列R1 作全等映射,在R1中进行定量分析后,再将结 果返回到Rn。由于完整地反映了实际轨迹的 信息,从而计及了所有的非线性和非自治因素,所提供的定量评 估具有与相应数值积分法一致的模型适应能力和精度,而其定量化、快速性和丰富的信息则使稳定分析水平 有了本质的 飞跃。在东北电网的在线应用被CIGRE确认为世界首例,EEAC在山东、山西和福建等电力企业的 离线应用已获显著效益。EEAC和国际最高水准积分软件之一的ETMSP已在高层次集成为世界范围内的商品 软件FASTEST(fast analysis of stability using EEAC and simulation technologies),这是1998年PES夏季会议上唯一参展 的在线稳定分析软件,已被Cegelec ESCA公司纳入其EMS软件包。     

主导互补群的群内非同调性影响稳定裕度的途径

数值积分技术可以定性地分析电力系统的模型及扰动场景(统称为参量)对稳定性的影响,但既难以量化其影响程度,又无法揭示相应的机理。扩展等面积准则(EEAC)通过在高维空间中对仿真轨迹的模式解耦,及对时变单机映象系统能量演变的分析,可以量化对应案例的稳定性。在以映象转子角为横轴、以映象功率为纵轴的平面上,可以用适当的面积来量化映象系统的稳定裕度,进而揭示群内非同调性影响稳定裕度的途径及机理。据此,文中从能量的视角出发,揭示了能域中的稳定裕度及其各组分与时域中的群内非同调性之间的相关性,并通过仿真算例分别显示了群内分离型及相趋型的非同调对稳定裕度影响的复杂性。     

用EEAC法实现快关和切机

将扩展等面积法(EEAC)推广到直接评估快关和切机对暂态稳 定的影响，阐明了许多问题的物理概念，并提出了解决的方法。这一进展 使得紧急控制决策表可以根据实际的运行工况在线地定期刷新，不再需要离线 预先计算大量无关的运行工况，从而大大地减小了决策表的规模，使紧急控制 决策更为准确和有效，大量的仿真计算证实了这些重大进展。     

基于广域测量系统的发电机强励控制方案

基于扩展等面积准则(EEAC),分析了发电机强励控制对电力系统暂态稳定性的影响机理和作用规律,并指出：强励机组、强励控制量、强励启动和退出时刻是发电机强励控制效果的主要影响因素;如果不能选择合适的机组进行强励控制或者未能在恰当的时机启动和退出强励控制,则强励控制将有可能反而不利于系统稳定。在此基础上,提出了一种基于广域测量系统的发电机强励控制方案,以克服传统强励控制方案对上述因素考虑的不足。基于实际南方电网系统的仿真结果表明当通信时延在0.3 s以内时,上述广域强励控制方案可以保持良好的控制性能,有效提升系统的暂态稳定性。     

基于扩展等面积准则法的电力系统暂态稳定分析

分析PCOI（惯量中心）映射和EEAC（扩展等面积法则）算法的原理和方法,提出EEAC算法的模型适应性和精度与所采用的数值积分法相同。采用EEAC算法对6机系统进行系统暂态稳定分析,得到量化的稳定信息,其量化计算的结果可以定量地评估系统的动态安全水平,使得各种运行工况和各种控制操作对稳定性影响的定量比较成为可能。     

EEAC解析灵敏度分析的研究

对非线性非自治运动系统,扩展等面积准则(EEAC)方法是目前惟一严格的稳定量化分析方法.对EEAC提供的稳定量化指标进行灵敏度分析具有重要意义.提出了不稳定情况下非线性非自治运动系统EEAC灵敏度分析的解析方法,首先以轨迹灵敏度分析为工具得出系统相点到达动态鞍点的时间tdsp对控制参数的解析灵敏度,进而求得EEAC稳定量化指标对控制参数的解析灵敏度.数值实例表明,所提出的EEAC解析灵敏度分析方法是正确的,丰富了EEAC灵敏度分析理论.     

暂态稳定混合控制的优化:（二）不同失稳模式的故障集

改善某个失稳模式(UM)故障稳定性的预防控制可能损害其他UM故障的稳定性，因此在研究单一UM故障约束的混合控制优化的基础上，必须妥善协调不同UM故障约束的混合控制。文中通过在出力成本中引入紧急控制代价的途径，将该协调问题转换为不同出力成本机群间的经济调度问题。各UM之间的拓扑关系可能非常复杂，但“解耦迭代(局部优化)，聚合协调(全局优化)”的思路却相同，因此，构造了不同UM的故障约束下混合控制的协调模型及其寻优算法，通过算例验证了该算法的有效性。     

基于广域相量测量的暂态稳定快速评估方法

由于不可能在系统所有节点都安装相量测量单元(PMU),因此如何以较少的关键量测信息分析系统稳定性就成为迫切需要解决的问题。提出一种直接将等面积准则(EAC)应用于多机系统稳定评估的方法:捕捉故障后最超前和最滞后的相对摇摆最厉害的机组对,通过拟合其相对功角特性曲线并应用EAC进行暂态稳定类型的快速判别和稳定性指标的快速计算。该方法无需对多机电力系统进行机群划分、机群凝聚等值,对实际系统信息需求量少,计算时间短,且可取得与时域仿真方法等同的分析精度。算例结果验证了该方法的正确性。     

基于扩展等面积准则和二分法的安控策略在线定值计算*

安控策略的在线定值计算是系统临界控制定值计算的基础。提出一种基于扩展等面积准则（EEAC）和二分法搜索技术的安控策略在线计算方法,其核心是利用EEAC量化分析理论将控制空间中的候选控制措施按性能代价比排序,然后利用二分法搜索快速确定相应工况下的最优安控策略并得到相应的在线定值。该方法已在多个电网在线系统中得到实际应用。实践表明,该方法可极大缩短安控策略定值计算耗时,从而提高系统运行效率。     

解列时刻对解列后孤网暂态稳定性的影响机理

解列时刻是解列后孤网能否保持同步稳定运行的一个关键参量.文中采用扩展等面积准则方法,将组成孤网的机组通过互补群惯量中心-相对运动变换映射为单机映象.基于单机映象等值电磁功率在解列前后的差值在等值功角变化区间上的积分,提出了解列时刻影响孤网暂态能量变化量的计算方法,从能量角度解释了不同解列时刻对孤网暂态稳定性的影响机理....     

机组惯量对暂态功角稳定性影响的复杂性

随着能源转型的推进,风电及光伏发电大规模入网引起的电力系统惯量水平降低对暂态功角稳定性的影响成为业界关注的热点。从电网送、受端的视角来界别机组惯量对暂态功角稳定性的定性影响,并不符合问题的本质。文中基于扩展等面积准则(EEAC),分析互补两群等值惯量的变化对主导映象系统暂态稳定裕度的影响。由于故障场景对两群映象系统暂态潮流的不同影响,以及上述两种影响的交互作用,造成机组惯量对暂态功角稳定性影响的复杂性。通过对两机哈密顿系统的解析分析及数值仿真,讨论了其规律。     

扩展等面积法暂态稳定分析的FACTS控制器模型

提出了应用扩展等面积法（EEAC）暂态稳定分析的FACTS控制器统一模型,将FACTS对暂态稳定的作用通过对电力系统的串联和并联控制来描述。研究了这一模型对电力系统网络方程、转子运动方程和EEAC单机无穷大系统等值的影响,推导了适合于EEAC各种方法和各类FACTS控制器的单机无穷大（OMIB）系统等值统一表达式。该模型被应用于伊-冯500 kV可控串补的EEAC暂态稳定分析,并应用中国电力科学研究院电力系统分析综合程序进行了校核,结果证明了这种FACTS模型是有效和正确的。     

大规模风电集中接入对电力系统暂态功角稳定性的影响（一）：理论基础

该文作为2篇系列文章的第1篇,旨在从理论上分析双馈风机组成的大规模风电场集中接入对电力系统暂态功角稳定性的影响。首先,根据双馈风机的暂态特性,提出了一种适用于电力系统暂态功角稳定分析的双馈风机简化模型,并讨论了利用直流潮流计算方法研究风电接入前后系统暂态功角稳定变化趋势的合理性。其次,在双馈风机简化模型和直流潮流计算方法的基础上,利用扩展等面积定则分析了双馈风机接入两机系统后系统暂态功角稳定性的变化,提出一种判断风电接入对两机系统暂态功角稳定影响的判据。最后,在双机互联系统中进行仿真,结果表明,提出的判据具有较高的准确率。     

计及快关和切机的集成EEAC

ＥＥＡＣ理论已证明，在多机积分精度的含义上，ＥＥＡＣ方法是严格的直接法，这一理论还被推广到任意多群发的集成，多摆失稳模式以及任何复杂模型。在此基础上开发的集成ＥＥＡＣ软件，用智能的手段将ＥＥＡＣ和积分技术在多层次上集成，本文介绍了计及快关和切机的集动态ＥＥＡＣ，并给出了仿真结果，这一软件在精度上大大优于动态ＥＥＡＣ，并且保持了其快速性；同时还成功地解决了多摆问题，从而为在线刷新决策表的紧急控制决策     

基于静态和动态安全风险的输电规划:（一）确定性的注入功率

按照概率性的N-1准则，采用考虑动态及静态安全风险的输电规划模型，提出“先放松约束，再逐条扩展线路”的优化策略。基于扩展等面积准则（EEAC）稳定性量化理论，评估规划方案的安全风险，根据失稳模式来指导线路的扩展。通过各个优化子问题之间的迭代，克服了多目标优化的困难，同时大大减少了计算量。仿真验证了该模型的合理性和求解方法的有效性。     

基于静态和动态安全风险的输电规划(一)确定性的注入功率

按照概率性的N-1准则,采用考虑动态及静态安全风险的输电规划模型,提出“先放松约束,再逐条扩展线路”的优化策略。基于扩展等面积准则（EEAC）稳定性量化理论,评估规划方案的安全风险,根据失稳模式来指导线路的扩展。通过各个优化子问题之间的迭代,克服了多目标优化的困难,同时大大减少了计算量。仿真验证了该模型的合理性和求解方法的有效性。