低频低压切负荷布点及轮次的优化与协调

低频切负荷和低压切负荷的协调优化是离散变量（地点和轮次）和连续变量（各轮的控制量）的混合优化问题。它具有高维时变非线性微分代数方程组的稳定性约束,包括功角有界稳定性和振荡阻尼及代数变量的偏离量,并考虑多工况、多场景、多控制点、多轮次。将其解耦为4个子问题:按控制点的贡献度动态排序优化布点;从有效控制母线数最少和故障严重程度最小的故障开始,逐个故障确定切负荷点和切负荷量,并将已有整定结果作为场景,对余下母线的贡献度动态排序,迭代优化首轮初值;以多工况下各故障的欠切风险和过切风险代价之和最小为目标,按替代前一轮的机会性价比将各控制母线动态排序,确定后续轮的控制量;按解耦优化-迭代协调方式协调低频切负荷和低压切负荷。通过实际系统的算例验证了算法的有效性。     

故障解列与失步解列的协调优化

解列控制既可由故障驱动（即第二道防线中的故障解列）,也可由轨迹驱动（即第三道防线中的失步解列）。对完全确定性的理想情况,只需要考虑故障解列,以减少对系统的冲击;但客观存在的不确定因素模糊了连锁解列的充要条件,突出了失步解列及两者协调的重要性。将解列后使各孤立子系统稳定的最小控制代价与故障概率的乘积之和作为解列风险,并按该指标协调2种解列方案。采用“在线预算、实时匹配”的方法提高故障解列的自适应性;由控制中心站、就地主站和解列装置组成自适应失步解列系统。其中,控制中心站负责应对振荡中心的转移;就地主站按断面功率或风险代价在线判断最优的解列割集。通过仿真验证了其有效性。     

关于低频低压切负荷决策优化协调的评述

从低频/低压切负荷优化问题的要素和研究内容出发,评述该时变非线性的时 — 空 — 物综合的风险优化问题的特点、求解技术、现状,并展望其发展方向。涉及的要素包括目标函数、约束、故障集、控制方式、控制地点、控制时间、搜索策略。传统的基于单机单负荷模型的低频切负荷和低压切负荷的整定方法不能满足现代电力系统的要求,提出基于轨迹量化分析和风险控制的发展方向,用安全裕度对控制措施的性价比来指导搜索、迭代优化。在此基础上研究切负荷控制的机理,实现低频与低压、前馈与反馈、暂态与中长期切负荷的综合协调。     

关于紧急控制与校正控制优化和协调的评述

闭环离散控制是电力系统在大扰动后保持运行可靠性的主要手段,包括以故障驱动的紧急控制及由受扰轨迹驱动的校正控制。比较这2种方式的控制准则、动作时机、控制精度及代价,以及切机、切负荷和解列措施。若用紧急控制来应对小概率高风险的不确定因素,则在大多情况下将发生过控;若用校正控制来应对概率大的不确定因素,则机会成本很高。强调基于风险概念来协调这2种在物理和经济特性上都互补的控制方式,并提出解耦优化 — 聚合协调的求解方法。     

基于解释结构模型的城市电力负荷预测

影响城市电力负荷的不确定风险因素很多,各种风险因素之间相互影响,形成一个复杂的系统。研究风险系统的结构和相互关系,以及这些风险因素对城市电力负荷的影响,对于城市电网规划非常有意义。文中以影响城市电力负荷的风险因素为研究对象,运用解释结构模型（ISM）对影响城市电力负荷的风险因素进行了分析,并构建了该风险系统的阶层结构图及风险传递链。在此基础上,建立了基于ISM风险分析的城市电力负荷预测模型。通过北京市2001年—2008年全社会用电量算例检验,所提出的方法可以有效提高城市电力负荷预测水平,为城市电力负荷预测风险管理提供决策基础。     

计及负荷特性的电压暂降随机预估

提出一种改进的电压暂降随机预估方法,并应用于具有多项式负荷模型的配电网评估中。该方法按照系统不同故障时的节点功率方程建立统一的牛顿型迭代方程,针对牛顿法不能保证迭代可靠收敛的问题,采用可变步长的Levenberg-Marquardt（LM）方法计算得到4种故障类型下的电压暂降域及评估指标。IEEE 30节点系统的计算证明了考虑负荷模型的必要性以及所述方法的有效性。     

低频低压切负荷的控制负效应及其机理

在有关文献研究功角稳定控制负效应的基础上,分别发现切负荷对暂态频率及电压安全的控制负效应现象。利用扩展等面积准则及暂态频率和电压安全量化理论揭示其机理,探索电力系统稳定问题的复杂性,提高了切负荷控制优化的强壮性。给出一个简单的3机9节点算例可用于重现该现象,并通过大系统中的仿真实例说明问题的现实性。     

基于负荷裕度最大化的发电出力优化（二）模型求解

在修正方向已知的条件下,首先建立了修正步长的优化模型,并通过对前后2次出力方式修正角度的限制,使模型只需进行一次迭代即可确定较优的修正步长,在保证收敛精度的同时大大减小了计算量;然后通过已知的修正方向和步长更新发电机出力方式,并在新的发电机出力方式下重新计算崩溃点,通过交替迭代使负荷裕度和发电机出力方式逐步收敛于最优值。在多个IEEE标准算例上验证了所提出方法的快速、有效性,并根据仿真结果对有功出力优化在提升系统负荷裕度方面的作用进行了总结。     

耦合风险因素的大型地下厂房施工进度仿真分析

针对大型地下厂房施工影响因素众多、关系复杂的问题,从影响每个工序时间的风险事件出发,量化风险事件,建立耦合风险因素的地下厂房施工进度仿真模型,突破了地下厂房施工进度仿真传统模型中以工程整体为对象进行风险识别的不足,能够从工序底层考虑风险因素对施工工期的影响。进一步结合蒙特卡罗模拟方法,实现了耦合风险因素的地下厂房施工进度仿真计算与优化控制分析。工程实例分析表明,该方法不仅可计算考虑各种不确定风险因素下的大型地下厂房施工工期,而且能够深入分析工程进度对关键风险因素的敏感性,可为工程风险的防范和施工进度的控制分析提供依据。     

浅议贯流式机组的负荷控制实现方式

随着可编程控制器（PLC）的广泛应用,许多调速器运用PLC进行数字采样及运算控制。从机组控制的角度出发,调速器和机组现地控制单元是机组负荷控制的两个关键单元,机组运行逻辑控制由现地控制单元PLC执行。本文讨论如何使现地控制单元PLC与调速器控制协调,使贯流式水轮发电机组的负荷调节更有效、稳定。     

电力系统低压减载和低频减载协调控制策略

低压减载和低频减载是分别解决电力系统中电压稳定问题和频率稳定问题的最常用手段。实际系统中,电压稳定问题和频率稳定问题往往是互相耦合、共同存在的,单独采用一种策略难以同时解决2个问题。文中提出了一种可以实现低压减载和低频减载协调控制的方法。该方法将切负荷控制中的优化问题转化成一个可满足性校验问题,然后采用“搜索+校验”的思路进行求解。求解过程中先采用有序二元决策图（OBDD）等快速搜索算法缩小决策空间,然后针对其中的策略进行可满足性校验。该方法不用求解复杂的多目标、混合整数优化问题,直接得到可行的切负荷策略。最后给出了基于此方法的仿真算例,并通过时域暂态仿真验证了结果的准确性。     

一种基于SMARTDevice的低压切负荷算法

在基于当地测量量的电压稳定估计方法的基础上，提出了一种低电压减载的计算方法，只需要利用本地的电压和电流，就能够实时判断本地的电压是否失稳，并能准确计算出为使电压恢复而需要的切负荷量。算例表明用该方法可以进行电压稳定的实时监测和控制。     

基于惩罚函数法的低频切泵与低频减载协调方案

传统的低频减载一般不考虑抽水蓄能的调节作用,抽水蓄能在抽水工况下相当于负荷。文中提出在电网发生大规模功率缺额导致频率急剧下降的情况下,在特定频率段采用低频切泵配合低频减载的方法来抑制电网频率下降,减小切负荷量;重点研究了低频切泵和低频减载的协调,给出了两者优化目标函数及其约束条件;运用惩罚函数法优化计算结果,得到最佳低频切泵方案。最后,利用仿真软件模拟故障场景进行仿真分析,仿真结果表明,所提出的方法能有效抑制电网频率崩溃。     

上埋式涵洞土压力减载研究与数值分析

在刚性涵洞及刚性地基条件下,利用ANSYS有限元软件分析在箱涵洞顶两侧设置减载块(混凝土块体)对涵顶土压力的影响.研究表明:涵顶两侧的减载块,能够有效地改善涵洞洞顶受力情况,对涵洞顶板起到良好的减载效果:随减载块高度的加大,洞顶土压力系数直线下降.     

基于风险的低压切负荷量的确定方法

针对低压减载方案中切负荷量的问题,利用马尔可夫方法,计算出低压减载方案各种动作情况的概率。在此基础上,结合电压崩溃的风险理论,以在预想事故下所切负荷量为变量,构造方案引入所带来的电压崩溃风险的函数,再以该风险量最小为标准,确定切除负荷量的多少。与传统方法不同,该方法综合分析了各种意外事件、考虑了低压减载方案本身的可靠性。计算处理的信息更丰富,结果更准确。IEEE 14节点的算例表明了该方法计算的有效性。该方案为低压减载方案的设计提供了参考。     

电力系统低压减载配置原则及方案

对于低压减载配置,国内至今还没有一个统一的标准、配置原则和配置方法。文中在参考国内外现有低压减载措施配置经验及其他研究成果的基础上,结合国内电网的特点和国家电网公司对电网安全的要求,提出了低压减载措施配置的基本原则和配置流程。该原则和流程主要针对分散型低压减载措施,强调低压减载配置应采用全时域仿真分析的方法,对不同的电网制定不同的符合自身特点的配置方案。最后,以重庆电网为例给出了相应的低压减载推荐方案。     

基于闭环控制的独立电力系统低频减载策略

设计了一种基于比例 — 积分 — 微分（PID）控制思想的电力系统频率紧急控制策略。通过检测独立电力系统相关开关量的变化，识别发电机退出或出现与大电网解列等严重事故，根据所测量的退出电源容量迅速启动低频减载（UFLS）装置的紧急启动轮，以尽快抑制频率的急剧下降。在后续的调节过程中，引入PID闭环控制策略对频率进行跟踪控制，并引入粗调轮和细调轮的概念以应对频率的不同变化阶段。最后通过EMTDC仿真试验验证了所提出的方法有效性。