基于视在阻抗角的失步解列判据改进研究

当电网结构存在隐患时,易因事故诱发系统失步振荡。阻抗角失步解列判据作为应用最广的失步判据,其优势十分明显,同时也存在一定缺陷,即在短路暂态过程中易发生误判。通过对典型视在阻抗角判据理论的深入研究,提出一种采用电压包络线上沿门槛作解锁条件的判据改进方案。该方案能严格区分短路与失步过程,提升视在阻抗角失步判据对特定工况及新型电网结构的适应性。最后在PSCAD/EMTDC中通过简化的实例模型验证改进判据的有效性。     

基于EEAC的大电网失步解列装置布点研究

在电网中预先选择合适的解列点,配置解列装置是实现系统发生失步振荡后可靠解列的前提条件。介绍了一种基于EEAC扩展等面积定则的失步解列装置布点方法,通过对华东电网失步解列装置的布点分析,表明了该方法的可行性。     

福建电力系统失步和失步解列研究

建立了福建电力系统及其与华东电网互联的模型,通过EEAC直接法研究了系统主网架线三相短路极限切除时间,通过仿真算法研究了联网前后系统失步的类型和暂态、动态过程,并分析了失步保护和失步解列装置的行为,提出了设置防止灾变的安全自动化系统方案建议。     

电力系统失步解列研究

大区互联电网中稳定性事故最严重的仍首推稳定性破坏(失步振荡),处理不当便会发生大面积停电.解决失步振荡问题要正确选择失步解列的判据,做好装置间的协调配合,选择好解列点和解列时刻.该文通过对六种电力系统失步解列判据的分析,阐述了目前解列装置中这些算法的优势和不足,指出基于WAMS装置采集的实时数据的解列判据潜在优势和基于全网考虑装置间协调配合的可能性.最后给出了不同安装点解列装置动作的配合方法及解列点、最佳解列时刻的选择方法.     

电力系统失步解列研究

大区互联电网中稳定性事故最严重的仍首推稳定性破坏(失步振荡),处理不当便会发生大面积停电。解决失步振荡问题要正确选择失步解列的判据,做好装置间的协调配合,选择好解列点和解列时刻。该文通过对六种电力系统失步解列判据的分析,阐述了目前解列装置中这些算法的优势和不足,指出基于WAMS装置采集的实时数据的解列判据潜在优势和基于全网考虑装置间协调配合的可能性。最后给出了不同安装点解列装置动作的配合方法及解列点、最佳解列时刻的选择方法。     

互联电网失步解列过程中的暂态动能变化规律研究

新能源高占比系统已成为我国电网未来发展的必然趋势。新能源出力的不确定性,使得振荡中心漂移风险增大,现有失步解列技术面临严峻挑战。受扰系统在故障清除后其机组间的动态行为可以划分为群间相对运动和群内相对运动,在此基础上通过选取不同的参考坐标系构造了群间暂态能量和群内暂态能量函数。分析计算发现,在解列时刻系统的暂态能量动能具有群间暂态动能突变为0,群内暂态动能保持不变的规律。依据这一规律,指出解列过程中群间暂态动能的突变是使系统解列后的暂态稳定性能够得到较大改善的重要原因之一。从能量的角度分析了在非振荡中心处解列与在振荡中心处解列之间的联系。通过IEEE 39节点系统及我国某区域电网模型对以上结论进行了验证。     

基于相位角原理的特高压电网失步解列改进方案

传统的基于相位角原理的失步解列判据是通过判断装置安装处电流和电压的相位角变化轨迹来区分短路故障和失步振荡的.由于1 000 kV交流特高压线路一次时闻常数较大,因此在桌些三相短路故障情况下易造成基于相位角原理的失步解列装置误动.针对上述现象,在深入分析发生短路故障和失步振荡情况时特高压输电线路电流和电压特性的基础上,提...     

失步解列装置应用浅析

失步解列控制可在电力系统失步时,做出解列、切机、切负荷或启动其他使系统再同期的控制措施,是防止电力系统在复杂故障情况下事故扩大而导致大面积停电进而崩溃的最后一道防线.介绍了电力系统失步解列现象以及目前电网解列装置常用的五种失步判据,并重点分析基于ucosφ的判据方式,阐述了陡河发电厂二号站配备失步解列装置的必要性及方案.     

中国南方电网失步解列装置的配合

通过对南方电网各种运行方式下严重故障的分析计算,结合现有失步解列装置的配置及其设计原理,分析了各种失步情况下电网所配置的失步解列装置的动作及其解列后电网各电气孤岛的稳定情况。南方电网的失步解列装置按照目前的配置在大部分情况下都能正确动作,但存在仅依靠孤立装置难以完全切开失步断面的情况。而失步解列只有断开失步机群之间的所有电气联系线路才能有效消除失步系统间的振荡,避免事故扩大。根据南方电网网情及其现有失步解列装置配置,指出了应在各失步解列装置之间建立通信联系,通过装置配合,可靠地实现系统失步时断开失步机群之间的失步断面,并进一步给出了失步解列建议方案。     

大型电力系统失步解列装置的协调方案

电力系统稳定破坏的事故国内外时有发生，电网失步时解列失步断面或快速切除送端电厂的部分发电机组是最基本的控制措施。文中介绍了目前国内高压电网解列装置使用的3种失步判据，介绍了不同装置之间的配合方法，指出这些配合方法适用于结构比较简单的系统，而对于复杂的互联电力系统，往往难以达到快速、准确解列的要求。分析了南方电网4个失步断面的具体情况，指出对于比较复杂的某些断面有关解列装置应借助远方通信进行协调配合，以实现快速、有选择的解列控制。另外，对于利用同步相量测量装置(PMU)实现电力系统的解列控制的条件提出了看法，以期今后在这一方面能得到实际应用。     

基于网络局部暂态能量的TCSC控制策略的研究

大扰动下可控硅串联补偿装置控制策略的易实现性、对系统运行方式、故障状态、网络结构的适应性等问题是可控硅串联补偿装置能否实用化的关键。基于结构保持的多机系统的拓扑能量函数，在探索了系统故障后暂态势能在网络中的分布变化特点基础上，提出大扰动下仅依赖于本地输入信号的TCSC（可控硅控制串联补偿）的控制规律，不仅控制规律简单易行，而且在实际系统中的仿真结果表明了该控制规律的有效性。     

基于广域测量信息的失步中心快速定位方法

研究了能够减小系统频率偏移影响的相量算法,提出了一种基于母线电压的失步振荡识别方法和一种失步中心快速定位的新方法。所提定位方法依靠广域测量系统上传的3组电压、电流数据,在系统两侧电势幅值不等和全系统阻抗角不同同时存在的场景下,通过求解测量阻抗轨迹方程与全系统阻抗折线方程的交点,能够在失步振荡发生后而两侧电势相角差未达到180°时定位失步中心所在元件,并利用实时测量数据与理论计算值存在的关系确定失步中心出现的时刻,从而为复杂电力系统失步解列断面的确定和解列时刻的选择提供依据。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于网络结构和参数的临界割集的识别

准确识别临界割集能为监测、控制系统在网络中合理布点提供关键的依据。该文基于网络拓扑结构和参数,利用耦合加权的思想形成网络中割集权系数,根据割集权系数的大小即可识别网络中最易导致系统失稳的"瓶颈"环节,并从稳定的角度揭示了输电网络本身固有的分区分层的结构特点对系统暂态稳定的影响。研究结果表明:网络拓扑结构和参数对系统的稳定性起支配的作用。对New England 10机系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。     

基于复杂网络和暂态能量函数的支路暂态脆弱性评估

电力系统在遭受大扰动后失稳可能造成严重后果,甚至引发灾难性事故。基于结构保持模型的多机电力系统暂态能量函数求解各支路势能。结合复杂网络的有向电气介数,考虑发电机出力变化对支路潮流的影响,计算出支路的状态脆弱性以及支路在系统结构中的重要程度。最后,基于结构和状态两因子构建了综合脆弱度指标,对电力系统支路的暂态脆弱性进行了综合评估。通过对6机系统进行仿真计算,验证了该方法能够有效地判断故障后系统的脆弱支路以及临界机群。     

基于广域测量系统的功角稳定预测与发电机失步保护的协调控制

针对传统发电机失步保护装置的误动情况,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的发电机失步保护与电网功角稳定的协调控制方法.该方法的稳定判据共包含2个部分:一部分仍采用传统的本地保护装置的信号;另一部分采用基于WAMS的暂态稳定在线预测结果.协调控制部分由一个中心服务器完成,若该中心首先收到保护装置的动作信号,则发出切机命令;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为稳定的信号,则发出闭锁失步保护装置信号;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为不稳定的信号,则根据预测的发电机功角轨迹,启动优化切机方案进行紧急控制.以新英格兰节点测试系统的仿真结果为例,证明了该方法的有效性和合理性.     

Transient stability output margin estimation based on the energy function method

In this paper, a new method of estimating the critical generation margin (CGM) in power systems is proposed based on transient stability diagnostics. The proposed method can directly compute the stability limit output for a given fault based on the transient energy function method (TEF). Since CGM can be directly obtained by the limit output using estimated P‐θ curves and is easy to understand, it is more useful than the conventional critical clearing time (CCT) of the energy function method. The proposed method can also estimate CGM as a negative value, which means instability in the present load profile, and so a negative CGM can be directly used as a restriction on generator output. The accuracy and fast solution ability of the proposed method are verified by applying it to a simple 3‐machine model and IEEJ EAST10‐machine standard model. Furthermore, the usefulness of the method for severity ranking of transient stability for various fault cases is discussed by using CGM. 2010 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 173(3): 10–19, 2010; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/ eej.21035     

暂态能量在高压网络中的散播

通过分析单机无穷大系统失稳时网络中不同部位支路相角差及暂态能量的分布变化特点,指出暂态能量最易在失稳的群间联络线中部或其附近的某一范围内聚积.对多机系统网络,基于网络参数、利用耦合的思想识别网络中的脆弱环节,并进一步揭示网络结构脆弱性与暂态能量分布的关系.研究结果表明:在系统受扰动后的变化过程中,暂态能量越来越多地聚积...     

考虑稳定控制措施的归一化能量函数在河南电网暂态稳定性评估中的应用

介绍考虑稳定控制措施后的归一化能量函数在河南电网暂态稳定性分析中的应用。通过归一化转子运动方程，定义了稳定控制措施投入后的归一化能量函数使之适用于在故障后系统惯性中心和运行发电机数目发生变化的情况下进行电力系统暂态稳定性评估，并在此基础上提出考虑稳定控制措施的稳定裕度分析策略。通过在河南省网暂态评估中的应用说明策略的有效性。     

基于暂态能量的电力系统切机控制措施

为了实现更准确有效的电力系统紧急控制,提出了一种考虑惯性时间常数变化的切机量计算方法,并在加速机群进行分配。该方法基于系统等值二机系统的暂态过程能量进行求解,所需数据均可通过广域测量得到,不需要依赖电力系统的具体模型和参数,可以实现对电力系统的实时控制,计算量小,方便灵活。同时考虑了在切机过程中系统的惯性时间常数的变化,使得切机控制更加准确。通过对新英格兰10机39节点算例的仿真分析,验证了该控制方案的有效性。