电力系统通用安控策略整定方法的研究

为解决当前查表式安控策略存在的严重故障计算量大、整定和维护复杂的问题,提出了一种基于公式计算的通用安控策略整定方法。针对不同网架结构下可能出现的暂态稳定、动态稳定和热稳定问题,研究了不同稳定形式下的所需安控措施量及影响因素,建立了一种可修订参数的反映电网安控量与断面潮流关系的线性模型,并提出了关键参数的整定方法。利用单机等面积定则证明了暂态稳定下断面潮流和安控量呈"凹曲线"的关系,为暂稳下关键参数的取值范围和直线模型提供了依据。实际电网应用案例表明了所提方法较传统方法整定更简便、物理意义更加清晰,具有较好的适用性。     

用于在线系统的安控策略优化搜索方法

在线系统的实际应用改变了传统电力系统“离线预决策,在线匹配”的紧急控制方案潜在的控制措施过量或措施失配问题.安控策略的优化搜索是在线系统稳控计算的重要内容.提出一种基于EEAC量化分析理论和二分法搜索技术的安控策略搜索方法,其核心是基于EEAC理论并行计算计及控制空间中候选措施后,系统当前工况下的安全稳定裕度,并据此计算各措施的性能代价比.采用二分法技术搜索针对该工况的最优控制策略.基于该方法的安控策略搜索已在多个电网在线系统中得到实际应用,实例表明,该方法可极大缩短安控策略搜索耗时,提高在线系统运行效率.     

大区互联电网动态稳定风险评估指标及应用

提出了大区互联电网动态稳定风险评估的概念及指标,并对某实际运行的大区互联电网进行了评估。提出了含多个送端的互联电网,可以通过协调各个送端的外送出力来降低系统动态失稳的风险;证明了广泛配置PSS和投入直流调制可以减少系统的动态失稳风险;给出了在电网公司承担风险的情况下输电能力的提高数值,可供电网运行人员在权衡经济性与安全性时参考。     

我国交流互联电网动态稳定性的研究及解决策略

在我国大区交流互联系统中存在着区域间弱阻尼或负阻尼低频振荡问题。为了解决该问题,工程人员通过现场试验、整定和调试,目前己为100多台机组配置了电力系统稳定器(PSS)。联网试验及联网后的运行经验证明,这些PSS的配置增强了联网系统的阻尼,保证了联网系统的动态稳定性,是解决我国大区交流互联系统动态稳定问题行之有效的方法。     

大区电网弱互联对互联系统阻尼和动态稳定性的影响

全国电网互联后系统中将普遍出现低频振荡现象。该文从阻尼转矩的角度分析了互联电网的低频振荡。通过在强互联与弱互联系统中阻尼转矩的比较，揭示了弱互联系统中的区域联络线阻抗大幅度削弱系统阻尼的机理，随后相关结论在全国联网系统中得到了验证。文中的研究表明加强电网之间的联络是解决低频振荡问题的最根本的手段。最后，还介绍了阻尼矩阵的概念，并重新在两机系统上推导了其解析形式。文中通过对多机系统阻尼系数矩阵的分析还得知：在系统互联的情况下，考虑一个系统的电磁阻尼时，不仅要研究本系统的模型、参数，还要考虑联络线路阻抗以及参与互联的其他系统模型参数对本系统阻尼的影响。     

考虑安控措施的交直流电力系统动态等值边界确定方法

特高压交直流电网的快速发展使得故障对系统的冲击由局部化转向全局化,因此有必要对系统进行暂态安全评估以提高供电可靠性。为了能在安全评估中准确模拟交直流系统发生故障后的动态特性及响应,并减小仿真规模及计算量,需对系统进行动态等值。提出了一种综合考虑交直流连锁故障及采取安控措施的交直流电力系统动态等值边界的确定方法,基于图论利用Dijkstra算法自动获取不同故障条件下的等值边界,根据误差要求调整等值区域,为不同预想故障下的不同动态等值模型的建立提供一个较为合理的等值边界。最后,基于IEEE 39节点标准系统构造的两区四直流互联电网与山东电网的模型,验证了所提方法的有效性。     

基于储能技术的交流互联电网稳定控制方法

为了在储能功率有限的情况下能够更有效地阻尼系统低频振荡,提出了一种利用储能技术提高交流互联电网动态稳定性的控制方法,即利用储能技术配置区域间振荡模式对应特征根、增大系统区域间振荡模式的阻尼。研究了储能装置控制参数的优化和安装地点的选取,分析了储能装置功率响应时间对所提方法控制效果的影响,提出了实用化的控制策略,并进行了仿真分析。结果表明,所提控制方法在储能功率有限的情况下,仍然具有令人满意的控制效果。     

大区互联电网的动态稳定风险评估研究与应用

传统的概率性评估方法仅从安全性方面考虑了事故发生的概率,而未能从经济性方面量化事故发生的后果,为解决上述问题,提出考虑上述两种因素的大区互联电网动态稳定风险评估的模型以及相应的评估方法,并结合实际电网运行数据给出基于该模型的动态稳定判据,最后以云南电网为研究对象进行研究与应用。通过算例中不同的外送功率方案,提出协调互联电网各送端外送出力可以降低系统动态稳定风险值,给出新的动态稳定判据下云南电网的最大外送功率值及相应的电网运行方式的确定方法,同时证明了电力系统稳定器的合理配置以及正确的直流调制方案能够降低系统的动态稳定风险值,可作为当系统发生动态失稳故障时降低风险值的措施。     

广西电网动态稳定问题研究

针对广西电网水电满发的迎峰度夏方式,以及枯大方式进行了广西电网动态稳定分析,并对多种检修方式进行了校核计算.全面分析正常方式和检修方式下广西电网存在的动态稳定问题.在广西电网完成PSS试验的机组PSS均投入运行的情况下,广西电网的动态稳定性良好.与广西电网范围内机组强相关的弱阻尼低频机电振荡模式的振荡频率一般都在1 Hz以上,高于南方电网常见的区间振荡频率.     

江西电网动态稳定分析研究

对华中一华北联网情况下的江西电网动态稳定问题进行了研究。在研究中，采用了频域扫描特征根和时域仿真的方法，对联网系统中负阻尼及弱阻尼振荡模式进行了定性分析。研究结果表明，需要在江西电网的相关机组中配置PSS，配置PSS后可提高整个江西电网的动态稳定性，提高鄂赣断面输电极限。     

西电东送广东电网安全稳定控制系统设置策略研究

南方互联电网到“十五”末期将成为世界上结构最复杂的电网，为保证南方电网的安全稳定运行，必须对南方电网，特别是受端广东电网的安全稳定控制系统进行深入研究。从受端广东电网的角度出发，详细研究广东电网内部故障和交直流送电线路故障时的安全稳定水平，并对广东电网的安全稳定控制系统配置策略进行探讨，提出需要解决的问题。     

基于多层随机优化的电网安全稳定控制装置机会检修决策方法

为保障安全稳定控制系统的可靠经济运行,提出了基于多层随机优化的电网安全稳定控制装置机会检修决策方法。分析了安全稳定控制装置投入运行后的状态转移过程,考虑安全稳定控制装置内部硬件之间、安全稳定控制装置之间、安全稳定控制装置和一次设备的关联性,从3个层次统筹安全稳定控制装置的功能关联、经济关联及随机关联,构建了嵌套复合目标函数,从而建立了多层次安全稳定控制装置机会检修决策模型,并通过算例表明了该模型能够提供安全稳定控制装置的最佳检修策略,提高安全稳定控制装置的检修效益,并实现安全稳定控制装置检修与电力系统运行的有效平衡。     

基于动态安全域的电力系统暂态稳定预防控制、紧急控制及其协调

针对预防控制和紧急控制之间的互补性特点,建立了预防控制和紧急控制协调控制优化问题的数学模型,并在基于扩展等面积准则的动态安全域的基础上,提出了预防控制措施和紧急控制措施搜索算法以及协调控制的优化策略.在进行预防控制措施搜索时,利用适应度函数解决了失稳模式冲突所带来的初始可行解难以求解的问题,全面反映了不同故障不同失稳模式的动态安全域交集的分布.提出的紧急控制措施搜索算法根据切机搜索过程中失稳模式的改变情况来改变最优切机点,避免了切机负效应的影响.最后在8机32节点的系统上进行的算例验证了所提方法的正确性.     

广东电网安全稳定控制系统的功能配置和控制原则

随着西电东送输入广东电力的不断增加和广东电网负荷的迅猛增长,当输入广东电网的电力线路,或广东电网内部重要的500kV线路、主变压器等元件发生严重故障时,将会导致南方电网和广东电网发生严重的稳定问题。为此,采取了在广东电网配置安全稳定控制系统的防范措施。并就此措施第一期工程的总体配置情况、系统功能和控制原则进行了介绍。该系统的投入运行可防止电网事故的发生和扩大,促进电网安全、经济运行。     

基于MCMC的电网安全稳定控制系统动态可靠性评估方法

现有安全稳定控制系统（稳控系统）可靠性评估方法本质上都是静态建模,由于未能体现系统内各装置的老化和检修过程而一定程度上影响了评估结果的准确性。提出一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的稳控系统动态可靠性评估方法。首先,针对失效过程,构建四状态连续时间系数马尔可夫模型来模拟装置老化过程,并给出各状态评判方法;其次,针对修复过程,分析不同检修策略对装置状态转移的影响以体现状态检修的差异化;最后,考虑稳控装置状态转移过程的时序相关性,对稳控系统可靠性进行动态建模。以可抽象出最小单元的实际稳控系统为例,仿真对比了不同检修策略下的可靠性并对模型参数进行了灵敏度分析,评估结果表明该方法可指导稳控装置现场合理检修,并提醒工程中应格外关注对系统可靠性影响大、但随技术发展可逐渐被识别的隐性故障。     

电网安全稳定控制系统可靠性评估

对电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)的可靠性进行评估是开展其可靠性设计的必要前提,对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。首先,综述了电网二次系统可靠性评估指标和可靠性评估方法的研究现状,将可靠性评估指标从时间和概率两个方面进行了归类,总结了四种可以研究稳控系统可靠性的分析方法。然后,分别采用马尔可夫状态空间法和蒙特卡罗方法对稳控系统典型工程应用案例进行可靠性计算评估,比较了两种方法在小型稳控系统可靠性分析中的适用性,推导出装置失效率和修复率与系统可用度的数学表达式。最后,通过对比分析前述两种可靠性分析方法的优缺点,提出综合应用各种可靠性分析方法进一步深化研究大型复杂结构稳控系统可靠性的建议。     

基于信息物理系统融合的广域互联电网阻尼控制策略

随着信息通信技术在电网中的广泛应用,紧密融合电网与信息通信的电力信息物理系统(Cyber-Physical Power System, CPPS)为广域互联电网间的低频振荡抑制提供了便利。在电力系统海量运行数据的基础上,提出CPPS广域阻尼控制(Wide-Area Damping Control, WADC)策略。其采用可变遗忘因子最小二乘法来辨识物理系统模型,并基于此模型由广义预测控制算法(Generalized Predictive Control, GPC)生成决策控制指令。进一步地,建立通信补偿机制来补偿信息系统延时、丢包、乱序对物理系统运行的不利影响。通过Matlab和Visual Studio建立CPPS联合仿真平台来分析电力系统和信息系统的交互影响。以16机5区系统为例进行仿真,结果表明建立的CPPS联合仿真模型能够有效地模拟物理系统与信息系统的交互影响。所提出的CPPS广域阻尼控制策略,在信息系统的不利影响下,能够有效抑制电力系统低频振荡。     

新疆南部电网区域安全稳定控制系统

文章对新疆南部电网进行了简单介绍,分析了其存在的问题,并给出了相应的解决方案。介绍了南瑞继保电气公司的RCS-992A型安全稳定控制装置结构和系统结构,并阐述了新疆南部电网区域安全稳定控制系统所实现的主要功能。     

电网安全稳定控制系统标准体系研究评述

为解决各单位独自开发带来的电网安全稳定控制装置(简称稳控装置)自身标准化低、电网安全稳定控制系统(简称稳控系统)运行管理不规范以及稳控系统新技术的应用缺少标准依据等问题,有必要对现行稳控系统标准体系进行全面分析,研究稳控系统标准的适应性。文中首先阐述了稳控系统标准体系架构,包括设计研发、入网管理、检修检验和运行管理4个方面内容;随后对稳控系统标准体系现状进行分类梳理和解读,每个方面选取典型标准进行介绍,探讨了各个环节标准发展现状及实际应用中存在的问题;最后结合电网发展对稳控系统的新要求以及稳控系统实际运行管理中面临新的问题,提出稳控系统标准体系完善建议,对今后稳控系统相关标准的修订具有指导意义。