基于灵敏度和潮流熵的线路过负荷控制策略

针对电网运行中线路过负荷可能引发的连锁过载跳闸问题,提出一种基于灵敏度分析和潮流熵的紧急控制模型。基于模糊多属性决策法综合灵敏度、潮流熵和节点自身功率水平提出节点功率调整指标,能够将决策专家的定性分析与定量分析相结合。根据节点功率调整指标以及节点类型形成功率调整节点集和功率平衡节点集,并提出了兼顾电网的局部过负荷问题和全局运行水平的线路过负荷紧急控制优化模型,通过多轮次系统功率调整可高效完成线路过负荷紧急控制。对IEEE39节点系统标准算例和河北南网系统的仿真结果证明了模型的正确性和有效性。     

潮流转移过负荷识别新方案

为了解决现阶段保护减载的潮流转移过负荷识别环节在系统振荡时发生误判的问题,详细研究了系统振荡对潮流转移过负荷识别的影响,分析了过负荷、系统振荡和故障的特点,根据三者之间测量阻抗角、测量阻抗变化率、电流序分量及保护动作情况的差异,提出了潮流转移过负荷识别新方案。即在后备保护启动后,先根据电流序分量的特征和保护II段动作情况区分出故障,再利用测量阻抗变化率的特征,区分过负荷和系统振荡;或者先根据测量阻抗变化率的特征区分出系统振荡,再利用测量阻抗角的特征,区分过负荷和故障。算例分析结果表明,潮流转移过负荷识别新方案能够有效识别出过负荷,并可以防止系统振荡时的误判,证明了该方案的正确性和有效性。     

基于功率灵敏度和经济补偿最小化的线路过负荷紧急控制方法

为避免切除因潮流转移导致过载的线路,提出一种基于功率灵敏度和经济补偿最小化的线路过负荷紧急控制方法。利用功率灵敏度矩阵反映各节点注入功率变量对线路功率变量的影响,以经济补偿最小化为目标,利用非线性优化得到满足线路过负荷消除约束、节点可调量约束、系统功率平衡约束及正常线路冗余量约束的紧急控制方法。所提方法可计算平衡机对电网各线路功率的灵敏度,令平衡机参与到紧急控制中,提高了电网保持稳定运行的能力;同时,其以经济补偿最小为目标,实用价值更高。将局部灵敏度计算法和稀疏向量技术结合,有效减少了计算量和内存量。在IEEE 39节点系统中对所提方法的正确性和优越性进行了验证。     

基于频率和电压稳定的紧急控制策略研究

紧急控制中的低频减载和低压减载策略作为第三道防线的重要内容,已经在电力系统中广泛加以采用,对防止系统稳定破坏具有重要意义。在分析和总结国内外低频减载和低压减载方面主要研究工作的基础上,归纳了目前切负荷方案的优缺点,着重指出系统受到大的扰动时,电压稳定和频率稳定均受到威胁,仅考虑频率或电压单一变量的切负荷策略是不可靠的。因此,新提出的紧急减负荷策略还需要考虑系统网络拓扑的变化,以及频率稳定和电压稳定的相互影响,以实现切负荷的动态自适应性。     

基于潮流追踪和功率灵敏度的线路过载紧急控制策略

为快速消除线路过载避免发生连锁故障,提出一种基于潮流追踪和功率灵敏度的线路过载紧急控制策略。首先用潮流追踪法确定控制节点组,并结合发电机的调节速率计算出控制节点组的调整量。然后用功率灵敏度法判断控制节点组的功率调整方向。最后采用反向等量调整法对控制节点组进行相应的控制,通过IEEE39、IEEE118节点系统验证了潮流追踪和功率灵敏度组合方法的优越性和有效性。     

基于GPFC模型的电力系统线路潮流控制

本文提出了一种基于广义潮流控制器模拟的电力系统线路潮流控制的统一分析方法。该方法以统一的数学模型和数据格式统一处理不同潮流控制方式下的电力系统潮流控制问题。     

考虑输电线路动态热特性的自适应过负荷保护方法

随着电力系统规模不断扩大、电网互联和复杂程度不断提高,线路过负荷导致的过载主导型连锁故障风险日趋增大。现有研究未计及过负荷线路功率的动态变化,缺乏对线路允许过负荷时间的动态刻画,可能导致因线路过快切除而引发连锁故障或因延迟切除而造成线路损坏。针对过负荷线路功率变化引起的动态热特性,分析了过负荷线路温升速度的影响因素,解析了线路允许过负荷时间的动态特征,进而提出了基于线路功率监测预估动态允许过负荷时间的自适应过负荷保护思想。通过建立线路动态热平衡方程,提出了预估线路动态允许过负荷时间的计算方法,从而提出了基于动态允许过负荷时间的自适应过负荷保护方法。仿真算例表明,该方法充分考虑了过负荷线路功率变化下的动态温升过程,能够在保证线路安全的前提下,最大限度地延缓线路的切除,有效降低连锁故障的风险。     

基于停运连续潮流和双向潮流追踪的潮流解恢复控制方法

针对导致潮流方程无解的支路型故障,提出了一种基于潮流追踪的潮流解恢复控制策略。首先将故障支路用支路两端节点的等值功率源替代,从网络中移去故障支路。减小等值功率直到极限点,极限点处剩余的等值功率量是超出故障后网络传输能力的功率量,将其作为控制裁减量。然后采用潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定减负荷和减发电的节点以及各自的裁减量。仿真结果验证了所提方法的有效性。     

采用机炉电联合控制解决输电线路容量限制引起的机组限出力问题

某发电厂3号300 MW燃煤发电机组由于输电网结构的改变,受《电力系统安全稳定导则》的N-1原则的限制,机组从原能满负荷运行的状态,变为只能限出力在215 MW以下运行.为了释放机组出力,通过技术研究,采用机、电、炉联合控制方式,解决了机组限出力的困局.研究内容分为线路过负荷电气判断和热机快速减负荷控制,电气过载信号的触发采用硬件的配置与逻辑的优化2个方面实现,并设有当快速减负荷失败时由电气动态监测控制装置发出跳机指令.研究结果已正式投入工程应用,提高了输电线路输送容量利用率.     

一种基于粒子群优化算法的转移潮流控制策略

首先利用网络参数和广域信息量推出电网支路负荷与节点注入负荷相关系数矩阵,对发电机及切负荷点进行分组;然后利用粒子群优化(PSO)算法对发电机加出力总量和减出力总量以及切负荷总量进行优化;再利用发电机及切负荷点的分组信息对已优化的发电机加出力总量和减出力总量以及切负荷总量进行合理分配,形成相应的有功转移潮流控制策略,从而达到对有功潮流精确控制的目的。该方法可以对单支路或多支路切除造成的支路过载进行精确的调整与控制,而且计算简便,快捷。通过对新英格兰39节点系统的数字仿真,验证了该方法的有效性和快速性,表明该方法具有较好的应用前景。     

基于潮流追踪算法的自适应低频减载策略研究

低频减载（under frequency load shedding,UFLS）是防止电力系统频率崩溃的有效手段之一,它通过在系统的某些地点切除过负荷量,达到维护系统稳定的目的。为此,计及负荷的电压调节效应,提出一种改进的功率不平衡量计算方法,针对不同的扰动在线计算系统的减载总量;并利用邻接矩阵的稀疏性,结合邻接矩阵和比例分配原则提出了一种潮流追踪新算法,提高了潮流追踪算法的计算效率,将其应用于在线确定减载地点与分配减载量。仿真结果表明,新的自适应减载策略可靠性更高,能够有效防止欠切或过切,改善受扰系统减载后的频率恢复效果,并提高系统的电压稳定水平,对实际电力系统紧急控制研究具有重要意义。     

基于虚拟控制单元与启发式搜索的线路过载紧急控制策略

为了快速消除由潮流转移引起的线路过载,给出了基于虚拟控制单元与启发式搜索的紧急控制策略。首先,引入虚拟控制单元的概念:节点的出力调整量等于最大线路过载量时,能够完全消除线路过载的控制单元。然后,给出了最优可控单元的双层搜索策略:第一层,通过设置合理的阈值,筛选减载能力较强的控制节点对构成优先控制单元集;第二层,综合考虑控制单元的减载效果和消除过载能力,给出了基于虚拟控制单元的启发式搜索步骤,得到优先控制单元集中的最优可控单元。若所选的阈值范围内无法找到可控单元,则适当扩大第一层搜索范围,依次类推,直至得到满足要求的控制单元。考虑正常线路冗余量约束来计算调整量,避免了潮流校验。经过一次调整后,依据灵敏度关系修正线路潮流与节点的最大可调整出力,提高控制速度。IEEE 30节点系统的仿真验证了所提算法的有效性。     

基于改进和声搜索算法线路过载控制策略研究

为避免因切除故障线路引起潮流转移造成其它正常线路过载的问题,提出了一种基于改进和声搜索算法的线路过载控制策略.首先,构建包含发电机组与用户负荷有功调整最小和电压偏移最低的双目标优化控制模型;然后,根据所建模型的特点引入基本和声搜索算法,为进一步提高算法收敛性和搜索速度,采用均匀分布的初始和声库及变维数和声记忆库对其进行...     

真双极MMC-HVDC系统线路过载紧急控制策略

随着直流断路器研究的不断发展,在未来使用直流断路器切除直流故障线路将成为一个可行的方案。但断路器动作后可能会引起线路潮流过载,危及整个直流系统的安全。文章利用真双极模块化多电平换流器直流输电(MMC-HVDC)系统正负极可独立控制的优点,设计了防止线路过载的紧急控制策略。首先推导出直流系统支路开断后的有功功率分布系数,找出可能发生功率越限的线路。然后保持各线路一定的功率裕度,通过功率灵敏度矩阵计算故障极换流站新的功率参考值。最后将减少的功率参考值加载到健康极对应的换流站上,并考虑健康极换流站和线路的功率约束,最大限度地保证交直流系统功率交换的稳定性,减少对交流系统的扰动。该策略能够有效避免潮流校验,提高紧急控制的速度。在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建七端直流模型,对所提控制策略的有效性进行了验证。     

潮流追踪解析算法

在电网规划和稳定控制方面,电源和负荷的源流关系是十分关键的信息.潮流追踪技术是获取源流关系的有效方法,研究旨在提高潮流追踪方法的效率和实用性.基于比例共享原理和电路的基尔霍夫原理,构造了新的顺流追踪矩阵和逆流追踪矩阵,矩阵元素采用电网潮流计算的线路潮流结果和节点潮流结果,通过顺流和逆流矩阵的矩阵分解和前推回代技术实现了单源或单流的分配系数计算.算法计算负担小,具并行计算潜力.在多个系统中进行了验算,证明了算法的正确性和可靠性.     

基于单机等面积的暂态稳定切机切负荷策略及算法

根据单机等面积定则定义了基于动态单等值机群的加速面积与减速面积,提出了切机切负荷紧急控制算法。对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的加速面积与减速面积进行了比较研究,在理论上揭示了系统在故障期间获得的动能等于前向机群的动能与后向机群的动能之和,故障切除后系统能够吸收的能量(最大减速面积）等于前向机群能够吸收的能量与后向机群能够吸收的能量之和。利用单机等面积法得到发电功率切除量与负荷功率切除量估计值,在此基础上利用时域仿真校定系统得到了总发电功率切除量。基于单等值机群的方法在理论上解释了切负荷对暂态稳定的影响,算例结果验证了上述算法的正确性,该方法可用于准实时切机策略的决策与更新。     

一种基于潮流追踪的电力系统无功控制分区方法

提出了一种基于潮流追踪和凝聚算法的电力系统无功控制分区方法.该方法通过无功潮流追踪,确定无功源节点对各个节点无功输入的贡献比例,以此量化系统节点之间的无功耦合程度.在此基础上,定义了节点之间的距离,进而采用凝聚算法对系统所有节点进行聚合,并确定最优分区数目.IEEE 39节点和IEEE 118节点系统的分析计算验证了所述方法的有效性.所得无功控制分区能使分区内部的无功功率基本平衡,且能随系统运行条件的变化而变化.所提分区方法计算便捷,在实际系统中具有一定的应用价值.     

一种利用潮流追踪的电压稳定紧急控制方法

给出了一种基于有功潮流追踪的电压稳定控制方法。首先利用线路导纳递减算法,确定故障后系统无法承受的线路有功潮流,将之作为控制措施的裁减量;进一步,采用双向潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定控制实施对象和各自分担量。该方法可有效计及在控制措施实施过程中系统一些非线性环节(有载调压变压器、励磁顶值)的影响,同时保证发电/负荷裁减量最小。此外,潮流追踪是研究电力市场节点定价和网损分摊的基础,因此该文方法能很好地适用电力市场运行环境。利用New England 39和IEEE118节点系统验证了所给方法的有效性。