时空协调的大停电防御框架(三)各道防线内部的优化和不同防线之间的协调

讨论规划建设、预防控制、继电保护、紧急控制、校正控制和恢复控制等各道防线内部的优化,以及不同防线之间在物理约束空间、控制对象空间、控制实施时间上的协调。建立一体化的非线性时变混合规划模型,即在满足各种安全稳定约束下的最小风险问题。由于同一个控制措施可能对不同的失稳模式产生相反的效果,前向摆动与反向摆动对稳定控制也有冲突的要求,不同的扰动对预防控制可能有冲突的要求,因而需要各道防线之间的协调来解决稳定控制的可行性问题。又由于不同控制防线的经济特性不同,它们之间的协调对于稳定控制的经济性也非常重要。有关的理论及工程应用研究是电力系统分析和控制领域中永恒的课题。     

从"8·14"美加大停电看保电网安全的第三道防线

根据"8*14"美加大停电发展各阶段运行工况的特点,分析大停电在第三道防线方面反映出的问题,论述第三道防线的重要性,并结合华北电网第三道防线的现状提出改进意见.     

建立中国南方电网的协调防御体系

中国南方电网有限责任公司科技工作会议暨第二届南方电网技术论坛于2005年10月 11日至12日在广州成功举行。大会邀请了有关专家作论坛主旨报告,内容涉及大电网的协调控 制、灾变防御体系、安全评估策略、特高压技术和设备等,对中国拟构建的特高压电网研究有一定的 参考价值。《南方电网技术研究》将其编辑成论坛主旨报告荟萃,发表于2005年第6期。本刊特转 载该文,以飨读者。     

加强三道防线建设确保电网的安全稳定运行

继2003年美加8·14大停电事故后,世界多个国家电网发生了大停电事故,引起人们的高度重视.对8·14大停电事故的直接原因和更深层次的原因进行了分析,以吸取这些事故的教训,正视我国电网在安全运行方面还存在的问题.明确了三道防线的概念,指出建立三道防线是确保电网安全稳定运行的成功经验,提出了加强三道防线的建议.     

特高压交直流混联电网大停电防控方法的协调配合

结合正在建设中的特高压交直流混联电网,从进一步保障电网运行安全、增强电网防控大停电水平的角度出发,系统地构建了适用于特高压混联电网大停电协调配合防控体系,包括系统各阶段故障不同故障类型防控手段协调配合以及交直流混联系统防控系统间扰动互相影响及利用直流系统对交流系统进行支援等多个部分。在每部分中介绍了该方面国内外相关技术现状、采用协调配合进行大停电防控的原因和优势,以及实际采用的处理方法。     

南方电网综合防御框架的构思

针对南方电网复杂的交直流混合输电的特点,构思时空协调的停电防御框架。在广域信息平台、在线量化稳定分析和自适应控制决策等环节上,提升防御灾变的功能,即从静态到动态范畴,从离线到在线,从定性到定量,从固定设置到自适应优化;其中特别强调相继故障的风险预警和多方面的协调。其创新点和工程应用还包括：在没有数学模型的支持下,评估实测时间响应曲线的轨迹稳定裕度;非自治非线}生系统的特征根分析技术;高维受扰轨迹之间的相似度指标,及以其为基础的模型识别技术;将气象和雷电等非电力信息整合到停电防御框架中,对相继故障的风险进行仿真和预警;基于风险管理概念的协调控制。     

南方电网综合防御系统融合多专业技术策略

电网综合防御系统作为调度控制中心的重要技术支撑手段,其技术难度大,且涉及专业众多, 国内外对该领域的研究尚处于起步阶段。总结了3年来在南方电网综合防御系统工程建设过程中遇到的多专业技术融合问题及其对策。首先以状态估计与直接法稳定分析的连通问题为例,说明综合防御系统融合多专业技术的必要性;其次对于综合防御系统的系统建设问题,从三道防线的角度提出运行方式专业和自动化专业需要在技术上进行融合,并给出了EMS与安全稳定分析融合的过程。最后,对于综合防御系统的架构问题,提出应从多专业技术融合的角度、并基于我国的国情选取分离式的架构。     

关于印度大停电

@沙漠1226:第一,主干网架不坚强,远不及中国;第二,各区域网输电能力不足,安全稳定能力不给力,如像中国设置安全稳定三道防线就不会如此;第三,由于印度政体问题,各联邦政府在一定程度上支持超限用电,对调度指令全当空气。@菲爸10141014:只有电网统一规划,统一建设,     

时空协调的大停电防御框架(二)广域信息、在线量化分析和自适应优化控制

在静态和动态信息的集成平台上,将安全分析功能从静态提升为动态,实现时空协调防御框架。为此,讨论信息的可靠性和动态数据采集点的优化布置;将实时信息和数值仿真结合,实现动态数据的深层挖掘。其核心功能是动态安全的定量评估技术,包括电流、功角、电压、频率的稳定裕度和低频振荡阻尼的评估,以及相应的灵敏度分析和稳定域估计。在此基础上,就可以按风险的概念实现在线预警、自适应优化的预防控制、继电保护、紧急控制、校正控制和恢复控制等各道防线的决策。     

从美加大停电事故看我国电网安全稳定对策的研究

简要介绍了8．14美加大停电事故，分析了该事故对我国电网安全稳定运行的借鉴意义。提出了安全稳定对策，分析了动态无功功率补偿对提高稳定性的作用，介绍了基于PMU的新一代电网动态监测和控制系统及以PMU系统为基础的阻尼控制、暂态稳定控制、电压稳定控制和频率稳定控制，进一步构成全国范围的协调防御系统。     

大电网安全稳定综合协调防御系统的工程设计方法

大电网安全稳定综合协调防御已经进入工程应用阶段.根据大电网安全稳定综合协调防御系统的特点,用系统化的方法进行工程设计,是提高综合协调防御系统工程实用化水平的有效途径.分析了工程设计的任务与目标,从系统设计和应用设计2个方面探讨工程设计方法,阐述了筹划阶段和应用阶段的设计思路和设计内容.     

极端外部灾害中的停电防御系统构思(二)任务与展望

2008年的罕见冰灾暴露了电力系统规划方面的缺陷,也透视了目前停电防御系统在广域信息、仿真分析、决策支持这3个核心功能上的不足。为了有效应对极端外部环境引发的巨型停电灾难,提出停电防御系统至少应增加的功能,包括:将气象和地质等非电气信息引入防御系统,分析相应的风险并及时预警;将在线预评估功能从针对固定的故障集,提升到跟踪外部环境,动态识别高风险的潜在相继故障,进行风险评估及风险管理;支持恢复控制的自适应优化决策,代替离线制定的少量预案。从而使预防控制、紧急控制、校正控制和恢复控制能更有效地协调处置极端外部灾害引发的复杂故障场景和停电模式。     

综合防御由偶然故障演化为电力灾难——北美“8·14”大停电的警示

电业界在技术层面上思考过1996年的北美西部大停电,又在经济层面上反思过2000年的加州电力危机,却没有充分认识到在电力市场环境下电力系统发生更大停电灾难的可能性,也未能在2003年北美东部“8·14”大停电的演化长过程中予以制止。其中,在思维方式上的教训为:应该在统一的框架下,有机地结合电力体制、市场运营、监管规则、规划设计、仿真分析、信息工程、调度运行、控制技术、科技投入和人才培训等因素进行反思。用仿真重现相继停电的全过程固然必要,但更重要的问题是:①人们分别有22 min,9 min,5 min,29 min的时间来阻止第2,3,4,5个相继开断,为什么却无作为地听任其发展为系统振荡?②为什么大范围的停电竟然长达29 h?这些案例是我国电力工业界的极好教材。“8·14”大停电,既暴露了电力市场对电力系统稳定性的负面影响,又反映了互联电网相继开断的严重后果。技术方面的教训包括必须完善并协调各级信息系统,提高在线安全稳定的量化分析及控制决策能力,研究针对各种灾变的防御控制计划,协调预防控制和紧急控制,采用自适应的系统保护装置以及电力系统和电力市场的动态仿真器等。     

智能电网运行充裕性的研究框架：（一）要素与模型

为大规模可再生能源发电接入电网后的运行充裕性设计了研究框架。讨论了充裕性与稳定性的关系,发电运行充裕性与装机容量充裕性的关系;回顾了发电运行充裕性的研究现状,提炼问题的要素及形式化描述,拓展其研究范畴及思路。强调电力充裕性还需要有一次能源、输电、市场竞争和环境等相关环节充裕性的保障。     

综合防御高风险的小概率事件对日本相继天灾引发大停电及核泄漏事件的思考

针对2011年东日本地震、海啸相继天灾引发大停电,进而核泄漏的严重事件,从风险观点反思了对高风险小概率事件认知的不足,并提出应对这类事件的原则.探讨综合防御系统的建设、运行与管理,剖析当前灾害防御体系亟需提升之处,指出坚强智能电网在能源安全与生态安全中的作用.     

简述美加大停电及广东电网的问题与对策(一)——大停电前的电网态势及停电起因

本文阐述2003年8月14日美加大停电的过程及事故经验教训,同时分析广东电网面临的一些问题,并提出对策.     

从印度大停电透视电力系统的广义阻塞

"7·30"大停电暴露出印度在电源发展、电网发展、网架结构、体制管理、一次能源、环保约束、市场经济、信息技术等方面给电力系统可靠性埋下的隐患及在停电灾难中的推波助澜。这些因素像物理电网的输电阻塞一样,影响供电充裕性和安全性,不妨称为广义阻塞。各参与方藉此谋取利益的博弈又往往加剧这些广义阻塞。从这个视角反思印度停电灾难的必然性、实际触发事件的偶然性,以及停电演化过程的内在规律;研讨对中国的启示;探索中国减少大停电风险的措施;指出坚强智能电网在保障大能源安全与环境安全中的作用。     

美国“9·8”大停电对连锁故障防控技术的启示

叙述了2011年9月8日在美国西南地区电网发生的大停电事故演化过程,从连锁故障防控的视角分析了事故发展的技术原因,包括安全分析和预防控制技术欠缺、实时状态觉知能力不足、保护定值整定不合理、控制方案设置不当和保护与控制动作不协调。凝练了连锁故障防控技术需要加强的基础性工作,指出必须全面、深入、及时地掌握系统动态特性,协调保护控制动作,提高仿真分析精度。     

加州电力危机的动态仿真和防御对策分析:(一) 模型的建立和定性分析

通过数字仿真再现了2000年加州电力危机的动态过程，提取其时间响应曲线的稳定性特征，进行定性和定量的分析，研究电力市场的稳定性机理和可能的防御对策。文中建立了加州电力市场长期动态的近似模型，定性分析了备用容量、投资、长期合同、用户侧电价及阻塞等因素对加州电力危机的影响。