电力系统暂态稳定协调控制策略研究综述

预防控制和紧急控制是保障电力系统暂态稳定的两项重要措施,二者之间存在较强的互补性.实现预防控制与紧急控制的协调对于电力系统的安全、经济运行具有重要意义.预想事故集的处理、协调控制模型建模及求解是实现实时暂态稳定协调控制的关键技术.本文综述了在协调控制过程中构建与外界环境因素有关的准实时预想事故集的方法,总结、评价了当前各种预防控制与紧急控制的搜索策略以及各种协调控制模型的寻优策略,以期展示该研究领域的最新进展和发展趋势.     

在线预决策紧急控制系统中的若干问题

探讨“在线预决策、实时匹配”暂态稳定紧急控制技术中的伪量测量设置问题和暂态后的静态安全分析问题。针对紧急控制系统的量测量有限的困难,利用EMS提供的信息和典型方式信息,采用二次规划法补充伪量测量。除了保证整个系统的暂态稳定性外,还考虑了系统在实施紧急控制后的静态安全性。这两种算法的可行性和有效性已在山东电网和广东韶关电网的在线预决策系统中得到工业验证。     

基于改进AlexNet的电力系统暂态功角失稳紧急控制策略

随着新能源渗透率的提升,电网环境日益复杂,电力系统安全稳定运行也面临着新的挑战。为了满足电力系统暂态功角失稳后的实时紧急控制决策,采用深度学习与紧急控制相结合的方法,提出一种基于改进AlexNet网络的电力系统暂态功角失稳紧急控制策略。首先基于改进AlexNet对失稳发电机功角轨迹进行预测,识别临界机群;然后定义紧急控制动作灵敏度指标,建立改进AlexNet灵敏度预测模型,拟合发电机功角特征与紧急控制动作灵敏度的映射关系,从而确定紧急控制的动作母线;最后以切除发电机和负荷容量最小为目标,建立紧急控制优化模型并求解最优策略,并在新英格兰10机39节点系统进行算例验证。结果表明,针对电力系统暂态功角失稳问题提出的基于深度学习的功角轨迹预测模型和紧急控制灵敏度预测模型,均有较高的预测精度。在此基础上制定的紧急控制策略能使失稳系统快速恢复稳定运行,加强电网安全稳定防御体系。     

基于广域响应的电力系统暂态稳定控制技术评述

电力系统暂态稳定控制技术是维持电网安全稳定运行的核心问题之一。随着PMU/WAMS的广泛应用,基于广域响应的暂态稳定控制技术已成为重要发展方向。从受扰轨迹快速预测、暂态失稳实时判别、暂态稳定紧急控制三个方面,以理论和应用相结合的观点,对广域量测在电力系统暂态稳定控制研究中的应用进行了评述。最后,进一步探讨了现有控制技术所亟待解决的问题。     

直流馈入受端电网暂态电压与频率稳定紧急协调控制策略

为应对多直流馈入受端电网直流闭锁故障导致的暂态电压和暂态频率稳定问题,提出一种综合考虑直流功率紧急提升、调相机紧急控制和切负荷的紧急协调控制策略。首先,采用了基于多二元表的暂态稳定裕度指标,分析了直流功率紧急提升和调相机紧急控制对受端电网暂态电压稳定的影响,提出了受端电网多控制手段紧急协调控制方案。其次,基于该控制方案,计及暂态电压和暂态频率稳定约束,以控制代价最小为目标,建立了多控制手段下受端电网紧急协调控制优化模型。然后,采用灵敏度法将模型线性化,考虑了直流功率紧急提升对暂态电压稳定的负面影响,并采用逐次线性规划方法求解。最后,通过华东电网实际案例结果验证了所提控制策略的有效性。     

基于受扰轨迹的紧急控制新方法

建立了含控制项的电力系统紧急控制模型，基于系统实际受扰轨迹用EEAC方法对含控制项的多机系统降阶等值，并应用广义Hamilton理论能量控制方法进行等值受控电力系统稳定分析。初步探求受控系统稳定控制规律后，提出一种基于实时量测数据的闭环在线实时暂态稳定紧急控制决策方案，并构造了能有效反映控制安全经济性能的综合指标用于控制量合理分配。算例表明该算法可行、有效，最后指出了进一步的研究方向。     

在线暂态稳定分析和控制从EMS获取数据的方法研究

如何可靠获取EMS实时数据进行在线暂态稳定控制是电力系统稳定控制的重要研究课题.提出了一种方法,利用AQL接口从EMS获取在线实时数据,并用专家系统进行数据校验和修正,最后与经典稳定分析程序接口进行暂态稳定分析控制.实践证明,该方法的提出,实现了利用EMS实时数据进行在线稳定控制的自动化运行.     

基于区间联络线能量预测的暂态稳定紧急切机控制(二)工程案例EI北大核心CSCD

随着PMU/WAMS技术的广泛应用,基于广域响应的暂态稳定紧急控制技术已成为可能。在基于区间联络线能量预测紧急切机方法的基础上,结合基于电压轨迹的暂态失稳判别方法,提出一种适用于互联电网区间暂态失稳的暂态稳定控制技术。该技术采用主站-子站控制方式进行区间暂态失稳判别与紧急切机控制。针对复杂故障下南方电网两广断面暂态失稳,建立详细的工程化控制方案。探讨所提紧急控制技术与现有安全稳定防线的协调配合问题。仿真结果表明,采用所提方法能够制定合理、有效的紧急切机策略,维持电网的安全稳定运行。     

基于区间联络线能量预测的暂态稳定紧急切机控制（二）工程案例

随着PMU/WAMS技术的广泛应用,基于广域响应的暂态稳定紧急控制技术已成为可能。在基于区间联络线能量预测紧急切机方法的基础上,结合基于电压轨迹的暂态失稳判别方法,提出一种适用于互联电网区间暂态失稳的暂态稳定控制技术。该技术采用主站-子站控制方式进行区间暂态失稳判别与紧急切机控制。针对复杂故障下南方电网两广断面暂态失稳,建立详细的工程化控制方案。探讨所提紧急控制技术与现有安全稳定防线的协调配合问题。仿真结果表明,采用所提方法能够制定合理、有效的紧急切机策略,维持电网的安全稳定运行。     

电力系统暂态稳定性实时预测与控制

利用外部实时同步测量的思想和能量原理,提出一种电力系统暂态稳定性实时预测方法,并在此基础上提出了暂态稳定紧急控制的方法。该预测和控制方法简单．概念清楚,无需要预先知道系统的网络结构和参数,计算速度快,能准确反映系统的真实运行情况,适于在线应用。     

电力系统视频监控中目标检测与跟踪算法研究

对变电站电力设备进行全天候实时监测是电力系统安全防范的有效手段。根据视频监控技术的原理和特点,介绍了视频监控系统中的两大关键技术---运动目标检测和跟踪技术,并对运动目标检测和跟踪技术中常用的算法进行了探讨。介绍了运动目标检测与跟踪算法的基本原理,分析了算法的特点以及存在的问题,选取了适用于电力系统的目标检测与跟踪算法。最后,设计了电力系统视频监控的基本模式,并对电力系统视频监控的实际运行系统及发展趋势进行了详细的分析。     

小波阈值估计在电力系统故障信号消噪处理中的应用

考虑电力系统中噪声因素对故障检测与识别的影响,在分析了噪声信号的小波变换特性的基础上,提出一种基于小波系数的阈值估计方法.应用该方法对电力系统故障暂态信号进行消噪处理,从而更有利于故障的检测与识别.通过仿真实例说明,在消噪效果和计算量等方面,该方法比其它传统阈值算法更具优越性.     

基于FBD法的光伏并网系统谐波和无功电流的检测与补偿

基于光伏并网发电系统和并联型APF在拓扑结构、运行方式和控制方法等方面有诸多相同点,提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的一体化系统。为了检测该供电系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD法的检测方法。该方法测量电压相位产生参考电压来做投影变换,利用等效电导对负载电流进行分解,计算出基波正序有功、无功及谐波电流分量。与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,该方法没有复杂的Park变换和d-q变换,可以更加快速有效地进行电流实时检测,并且可以灵活应用于三相不平衡供电系统。仿真结果表明了该电流检测方法的正确性和有效性。     

基于瞬时无功功率理论的新型谐波检测算法

为降低谐波提取环节的运算量,快速、准确地检测出三相系统的谐波电流,本文在传统的基于瞬时无功功率理论的id-iq法基础之上,提出了将谐波检测环节中锁相环的鉴相部分与Park变换相结合的新型谐波检测算法。所提方法不使用电压信息直接提取谐波,消除了传统方法中由于电压畸变、不对称和电压采集所带来的检测误差,且鉴相环节和Park变换相结合,节省了运算时间。与基于广义积分器和传统id、iq法的谐波检测算法相比,该方法可以更为快速准确地提取谐波。通过仿真和实验,验证了该谐波检测方法的正确性和优越性。     

电气化铁道负序、谐波及无功电流实时检测

电气化铁道牵引机车的单相非线性,导致供电系统含有大量负序、谐波及无功电流。基于有源滤波器补偿的电气化铁道牵引供电系统,关键是补偿电流的检测。检测方法影响补偿的内容及结果的精确性及实时性。根据瞬时无功功率理论,提出一种能综合补偿电气化铁道牵引供电系统负序、谐波和无功电流的检测方法。该方法通过无延时的两相虚拟,不存在相序延迟,能检测出系统中含有的谐波及无功电流,通过平衡变换原理,能检测出负序电流。同时该检测方法的应用不受平衡变压器限制。通过综合补偿理论分析和仿真结果证明,该检测方法具有实时性好、检测精度高的特点。     

智能优化算法在水轮机参数辨识中的应用

大力开发水电资源是解决我国能源供应紧张问题的重要途径。水轮机辨识多采用基于线性系统辨识理论的算法,由于缺乏对水轮机非线性因素的考虑,很难满足电力系统实际运行状况分析的需要。智能优化算法是水轮机辨识的最优斱法,本文将差分进化算法和粒子群算法成功应用于水轮机辨识中,幵针对智能优化算法存在的原理误差,提出将两种算法辨识得到的平均值作为辨识结果。仿真结果显示该策略辨识出的系统参数精确度高,误差小。     

配网状态检修辅助决策系统的研发与应用

配网状态检修辅助决策系统是在不影响电网设备运行的情况下,通过精确的在线监测以及日常带电检测等技术获取设备的相关运行信息,结合数理分析算法,对设备状态进行量化评价后实现状态检修的有效手段。文章从配网设备状态检修辅助决策系统的研发过程、系统结构和功能出发,分析了系统的功能特点,并结合在福建电力公司推广应用的实际情况,介绍了系统的业务流程、效益分析及未来展望。     

滑膜频率偏移法和过/欠频被动法结合的混合孤岛检测法

孤岛检测是光伏并网系统安全运行的一个重要保证。目前对过/欠频被动法和滑膜频率偏移法的改进研究很多,但没有改善负载消耗功率和逆变输出功率匹配度高时,过/欠频法检测盲区大的缺点,没有改善滑膜频率偏移法对电能质量影响大的缺点。基于此,提出一种基于滑膜频率偏移法和过/欠频被动法结合的混合孤岛检测法。这种算法能够对上述孤岛检测方法的缺点做出改进,能够避免系统突变因素造成断开逆变输出的误动作,能够实时跟踪负载的变化切换不同的算法。在MATLAB\simulink和光伏微网实验系统中进行孤岛检测实验,实验结果证明了理论分析的正确性。     

单相电路谐波和无功电流的同步检测原理及实现

针对单相系统谐波电流和无功电流检测中存在的问题,给出一种实时、准确检测单相负载电流中的谐波电流和无功电流的方法.通过理论分析和仿真实验论证,表明该算法可以解决目前常用谐波电流检测方法存在的问题,特别是能有效解决单相负载和三相不平衡系统的谐波电流、无功电流的检测难点,并给出了该方法的硬件实现方案.     

基于改进遗传算法的地区电网无功优化

电力系统的无功优化以及无功补偿对于电网的安全、经济运行有着重要意义。无功优化和无功补偿能够降低网损、提高系统稳定性和电压质量。文章考虑电力系统运行的实际,对遗传算法的编码、繁殖、适应度函数以及收敛判据进行改进并提出遗传算法用于电力系统无功优化尚存在的问题。仿真结果表明,这种改进遗传算法能够更好地收敛于全局最优解,能更切合电力系统运行的实际,有效提高电压质量和降低网损。