考虑负荷水平及有功备用的低频减载方案在线优化

频率是电力系统运行的重要指标,当电力系统发生功率缺额时,系统频率会下降。低频减载是保障电网安全稳定运行的第三道防线。实际系统中,基于启动频率和动作延时的低频减载方案应用广泛,但传统的整定方法模型高度简化,等效参数不随负荷水平及有功备用变化而变化。为减少负荷切除总量,提出一种基于改进频率响应模型的在线低频减载优化方法,利用粒子群优化算法在线计算复杂模型等效参数,同时将粒子群算法应用到低频减载方案中,最大限度减少切负荷总量。仿真表明,相对于传统低频减载算法能有效减少有功负荷的切除,控制系统的频率,满足在线计算时长要求,论证了模型和算法的可行性和有效性。     

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。     

可控负荷参与低频减载的动态集群优化控制策略

智能电网环境下,可控负荷参与低频减载(under frequency load shedding,UFLS)协助电力系统辅助调频,成为了新型低频减载研究的重点。新型低频减载策略对于负荷调节的时效性以及准确性要求较高,但负荷的通信状态和用户被控意愿等问题会对调频减载结果造成影响。该文综合考虑上述问题,对负荷通信延迟、丢包进行建模,同时考虑用户被控次数,提出了一种新型集群控制策略。该文首先分析了简化的发电机–负荷模型下的通信状态对调频减载结果的影响,而后基于此提出了考虑通信状态与控制均衡的负荷群参与低频减载的优化控制方案。最后以IEEE3机9节点系统模型为例,对优化控制策略的效果进行验证。仿真结果说明了控制策略对负荷群的控制具有低延时、高准确性的特点,能够保证控制动作的及时性,从而抑制系统频率下降深度,减少频率调节误差,大大降低了系统失稳的风险。     

计及调速器特性的低频切负荷方案的设计及分析

采用计及调速器的发电机经典模型,设计不同的低频减载方案,并对这些方案在不同系统功率缺额下进行低频减载频率变化的动态仿真来研究计及调速器时低频切负荷频率响应特性。定义了描述系统频率变化特性的指标参数,基于这些参数对仿真得出的频率响应特性曲线进行了定量分析和比较,讨论了切负荷方案设计中动作频率的整定对切负荷效果的影响。最后总结出了在计及调速器时低频切负荷方案设计中动作频率整定应遵循的规律,并给出了切负荷方案与发电机调速器相互协调、配合的关系。     

南方电网系统频率特性及低频减载方案

分析评价南方电网发生大功率缺额时,电网频率暂态稳定特性及现有低频减载方案对保证系统频率稳定的作用和效果。提出南方电网低频减载方案评价方法和改进方案。研究表明,采用改进方案,可使系统在受到不同程度的功率缺额扰动时,都能够更好地满足减负荷的需要,保证系统频率不致过低并能较快恢复,有利于系统的频率稳定及大机组的安全运行。     

基于频率安全定量分析的南方电网联合低频减载方案

通过比较简单系统和复杂系统的动态频率特性,指出传统低频减载方法中使用单机带集中负荷模型存在的缺陷。基于频率安全定量分析对南方电网联合低频减载方案进行研究,应用基于数值仿真轨迹的定量分析理论,按照母线频率偏移可接受裕度来优化整定低频减载参数。将该方法得到的新方案与原方案进行比较表明,新方案对保证频率安全性具有良好效果,与现有安全稳定控制措施能够很好地协调,较好地适应已有发电机组的高、低周保护方案。     

计及动态修正的自适应广域低频减载

传统分轮逐次逼近的低频减载方法,对系统运行变化缺乏足够的适应性,会造成过切、欠切等问题,所以提出一种基于广域测量系统计及动态修正的自适应低频减载策略。在低阶频率响应模型的基础上,考虑电压对不平衡功率的影响,利用较短周期内的系统响应轨迹估计系统不平衡功率;考虑系统频率自恢复调节能力,采用频率变化率变化梯度逐轮对减载量进行动态修正;各负荷节点减载量由计及负荷特性、发电机受扰程度的多因素综合指标确定。IEEE 68节点系统仿真结果表明,所提方法可有效减少负荷切除量,同时能明显缩短频率恢复时间,保证了系统的稳定运行。     

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。     

基于综合权值和广域测量的低频减载

低频减载一般采用分级延时逐次逼近的方法切除定量负荷,对负荷频率特性及其重要程度的综合考虑较少,常会造成过切、欠切等多方面的问题。因此提出用综合权值的方式统一考虑不同节点负荷频率特性差异、不同节点负荷重要性差异以及同一节点不同类负荷重要性差异,按综合权值由小到大确定负荷切除顺序。用基于广域测量的系统惯性中心频率的变化率来估计系统功率缺额,作为低频减载基本段的负荷切除量。将该方案用于IEEE39节点系统的一个三机区域在与主网解列后成为孤网的低频减载,仿真结果表明,该方案能够在尽可能少切负荷的情况下使系统频率尽快恢复,且能够减少重要负荷的供电损失,验证了该方案的有效性。     

基于频率动态过程的低频减载方案校核研究

频减载是电力系统抑制频率下降、维持系统频率稳定的有效方法。针对目前传统法设计的低频减载方案忽略了系统频率动态过程的不足,本文对影响东北电网功率-频率动态过程的主要参数进行分析,调整相应的参数使仿真与实测系统频率动态过程相接近,并将调整后的模型参数应用于东北电网现行低频减载方案基本级的第一级和第二级进行仿真校核分析,并在此分析的基础上提出了改进的低频减载方案。仿真结果表明,采用改进方案可以使系统在受到功率缺额扰动时,能够不过多的切除负荷,并保证系统频率能快速恢复到额定值附近。     

UPS的工频机与高频机

本文介绍了工频机与高频机UPS的主电路结构,指出了工频变压器的基本功能是变压和产生零点,并不抗干扰和缓冲。并介绍了电子变压器的优点,指出了高频机最终要代替工频机的必然趋势。     

基于DDS的软件变频控制

分析了采用分频方法实现变频控制的频率分辨率及精度,介绍了基于DDS的软件变频控制工作原理及实现方法,并分析了这种方案对变频控制性能的改善。     

小型频标与频率稳定度测量系统

在理解铷原子频标及时测量系统基本原理的前提下,提出了一种改进型的铷原子频标及频率测量系统,对该系统的设计方案进行了深入的剖析和讲解。分析各部件对系统频率稳定度的影响,设计出高精度的恒温控制压控石英振荡器、DDS频率源、调相电路、晶体管及阶跃二极管倍频电路、伺服电路等,优化电路设计和参数选择,实现优势组合与互补的铷原子频标系统。利用铷原子频标输出的标准频率信号作为测量系统的标准频率输入,引入DDS实现差拍法和多模式频差倍增法[1]相结合的方法,实现高精度的可测量各种频率的频率稳定度测量系统。     

系统负荷频率特性对电网频率稳定性的影响

分析了电力系统负荷模型对电网频率稳定性的影响,以2009年华中电网一次调频及国内某电网机组跳闸实测数据为依据,对实验结果和仿真结果进行了对比研究。通过调整负荷频率系数,验证了负荷模型及其拟合参数的正确性和有效性。通过仿真证明目前国内频率稳定计算时采用的负荷频率系数偏保守。     

调频辅助服务市场环境下频率控制技术研究

随着调频服务市场化的逐步推进,现有的频率控制策略已经不适应市场化的运行要求,因此,需要对现有的控制策略进行改进。从市场角度出发,提出了市场环境下频率控制策略的整体架构,包括调频辅助服务市场机制、调频容量需求实时计算方法、市场环境下的频率控制策略及机组调节性能评价指标。在某省级电网进行了试验,结果验证了该方案的有效性。     

南方电网特殊时段频率控制

研究了南方电网近两年特殊时段出现的系统频率大幅频繁波动现象.指出特殊时段负荷异常变化及电网二次调频控制策略设置不合理是导致频率频繁波动的原因.提出合理分配水火电一次调频备用、有针对性设置二次调频控制参数、加入人工干预以及控制各控制区送受电网损偏差共4项应对特殊时段频率波动的控制措施.实践结果证明,提出的控制措施可有效抑...     

风电机组参与调频的虚拟惯量控制与快速频率控制

通过分析风力发电系统的功率控制特性，提出了一种风电机组快速频率控制方法，并将其与传统的虚拟惯量控制方法进行了对比研究。建立了风电参与系统频率控制的虚拟惯量控制和快速频率控制模型，分析了两种频率控制方法下系统的频率响应特性。采用虚拟惯量控制方法，风电机组跟踪系统频率变化情况释放风机旋转动能，需要合理整定控制器参数以保证风电机组的频率控制性能；快速频率控制可根据风电机组运行状态充分释放转子动能，对扰动后系统频率变化率改善效果更为明显，更适合高比例新能源接入后系统惯量较低的电力系统。     

一种软件频率跟踪方法

为了达到遥测0.5级精度,测控装置的交流采样必须设计有效的频率跟踪方法,使系统频率变化时采样频率能实时同步,也就是根据采样时的系统频率来确定采样间隔。文中分析了不进行频率跟踪时频率变化对遥测的影响,提出了一种易于实现的软件频率跟踪方法,并介绍了此方法应用于实际测控装置时的频率收敛时间和遥测精度。     

电力系统调频控制相关的频率振荡问题

电网中多次出现不同于传统低频振荡的频率振荡问题,和调频控制过程强相关。基于一个三区域系统,采用特征值分析和时域仿真的方法,分析了系统中不同类型的振荡模式及其表现。除功角振荡模式外,系统中包含超低频的一次调频(PFR)模式和振荡频率更低的自动发电控制(AGC)模式。功角振荡模式下,机组转速和区域电网频率相对振荡,而PFR模式和AGC模式下电网频率整体振荡,是频率振荡模式的一个根本特征。根据分析结果,PFR模式下主要是PFR参与动作,而AGC模式下主要是AGC参与动作,并提出了根据不同变量参与因子辨别频率振荡模式并区分PFR模式和AGC模式的方法。分析结果初步厘清了不同类型频率振荡模式的表现和区别。     

水轮机调速器与电网负荷频率控制

在现代电力系统中，水轮机调速器已成为水轮机控制系统的控制核心。文中叙述了水轮机调速器与电网负荷频率控制之间的关系，分析了调速器在电网一次调频、二次调频中的作用、静态特性和动态特性;通过建模、仿真及现场试验，提出了机组并联于大电网工况下的调速器PID参数整定范围和应有的机组功率控制模式。