三级电压控制体系下大电网暂态电压安全仿真及其控制策略

在Matlab环境下,借助电力系统分析工具箱(PSAT)实现了包含三级电压控制系统的大电网动态时域仿真,并分析其对广东电网暂态电压安全性的影响。结果表明该系统的二级电压控制紧急动作模式虽然有利于广东电网故障后的暂态电压恢复,但不能阻止暂态电压不安全事故的发生。进而,建立了针对暂态电压不安全故障的紧急切负荷控制优化模型,通过采用轨迹灵敏度法将动态优化模型转化为线性规划模型以获得紧急切负荷控制策略,动态仿真结果验证了所得控制策略能够使广东电网在严重故障后恢复暂态电压安全。     

低压减载参数优化整定中暂态电压安全性的考虑

分析了低压减载(UVLS)改善暂态电压安全性的机理,提出UVLS参数优化整定中考虑暂态电压安全的分析方法与步骤,基于暂态电压安全裕度分析评估了电网暂态电压安全的薄弱区域。在分析UVLS参数对暂态电压安全裕度影响的基础上,进行UVLS参数优化整定,以详细模型时域仿真给出的母线电压的时间响应曲线为依据,按暂态电压安全裕度优化整定UVLS参数。     

山东电网区域负荷裕度分析

运用区域负荷裕度判别法研究了2008年基本运行方式下山东电网的静态电压稳定性,定义了区域有功负荷裕度指标,并就山东电网500kV交流线路N-1开断对该指标的影响进行了敏感性分析。结果表明,区域负荷裕度适于作为静态电压稳定的安全指标;东部青岛、潍坊、烟台、威海重负荷区域负荷裕度较小,是静态电压安全的较薄弱区域;影响负荷裕度较大的关键线路是500KV西电东送通道及西电送出通道。分析结果对山东电网运行能起到指导作用。     

交直流电力系统暂态安全稳定在线紧急控制策略并行算法

针对在线策略优化约束和控制措施考虑不足以及计算速度无法满足在线要求等问题,基于参与因子、综合电气距离、无功电压灵敏度及安全稳定裕度,提出了直流系统功率紧急调制、切机、切负荷和局部电网解列的量化控制性能指标和两阶段在线策略优化集群计算方法。在各阶段计算中,依据控制措施性能指标进行措施组合,形成计算任务,按控制代价对计算任务排序形成调度队列,提交集群系统进行并行计算。首先计算暂态功角稳定紧急控制策略,实现直流紧急调制与切机和匹配切负荷的协调;然后,在暂态功角稳定策略的基础上,进行暂态电压和频率安全稳定策略的计算,实现暂态功角稳定控制与暂态电压和频率安全稳定控制的协调。仿真实例验证了算法的有效性。     

基于轨迹灵敏度的紧急切负荷优化算法

超/特高压直流远距离、大容量输电使受端电网发生大功率缺额的概率增加。为防御失去大电源导致的电网安全稳定破坏,提出了一种兼顾暂态安全性和经济性的紧急切负荷优化模型,并设计了高效求解方法。优化模型以总切负荷代价最小为目标,计及暂态电压安全、暂态频率安全和切负荷量约束。暂态安全性均基于时域轨迹严格评估,是带时域参数约束的大规模非线性规划问题。分析了问题最优解的特征,针对带时域参量约束的非线性规划无法直接求解的问题,利用轨迹灵敏度将安全约束线性化,将问题转化为线性规划求解,并通过逐次迭代保证解的一致性。以实际省级电网为例进行仿真分析,验证了算法的有效性。     

直流受端电网暂态稳定协调优化控制方法

针对大容量直流闭锁故障导致的直流受端电网暂态频率和电压稳定问题,提出一种结合提升直流功率、交流滤波器投切、调相机强励磁以及切除负荷的多控制手段并行协调优化控制策略.应用轨迹灵敏度方法、结合PSD-BPA软件时域仿真结果计算暂态稳定裕度对各控制变量的灵敏度.根据直流有功功率与交流滤波器无功功率联锁关系推导了单一化函数约束表达式,以最小控制成本为目标、系统暂态稳定裕度为约束,考虑各控制变量控制成本差异和权重优先级,建立优化控制模型.基于C++平台设计实现了并行仿真计算与优化模型求解.以华东电网为例进行算例分析,验证了所提模型算法有效性.     

暂态电压安全紧急切负荷控制优化研究

建立电力系统暂态电压安全分析的微分代数方程组模型,并推导出负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗模型时切负荷控制的表示方法。提出暂态电压安全紧急控制优化的数学模型：暂态电压安全约束包括防止系统发生暂态电压失稳和暂态电压延时恢复两个方面,目标函数为控制费用最小,控制变量为切负荷比例。采用轨迹灵敏度描述暂态电压安全约束函数与控制变量之间的近似线性增量关系,从而将优化控制模型转化为线性整数规划模型。并采用一种启发式优化算法求得模型的近似最优解。对IEEE 39节点系统的仿真计算验证了所提出模型和算法的正确有效性。     

暂态电压安全紧急切负荷控制优化研究

建立电力系统暂态电压安全分析的微分代数方程组模型,并推导出负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗模型时切负荷控制的表示方法.提出暂态电压安全紧急控制优化的数学模型:暂态电压安全约束包括防止系统发生暂态电压失稳和暂态电压延时恢复两个方面,目标函数为控制费用最小,控制变量为切负荷比例.采用轨迹灵敏度描述暂态电压安全约束函数与控制变量之间的近似线性增量关系,从而将优化控制模型转化为线性整数规划模型.并采用一种启发式优化算法求得模型的近似最优解.对IEEE 39节点系统的仿真计算验证了所提出模型和算法的正确有效性.     

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。     

针对暂态电压稳定问题的自动电压控制系统与切负荷协调控制策略

建立了暂态电压稳定分析的微分代数方程组,并提出了应对暂态电压稳定问题的自动电压控制(automatic voltage control,AVC)体系下二级电压紧急控制与切负荷协调控制策略。该协调控制策略把低压切负荷作为与AVC体系下二级电压紧急控制并行的一种控制手段,在这种协调控制的过程中优先考虑采用二级电压紧急控制,当计算发现仅依靠二级电压紧急控制不能使系统保持暂态电压稳定的时候再采用切负荷控制。在PSAT仿真环境下建立了含AVC体系下二级电压紧急控制和切负荷控制的电力系统暂态电压稳定仿真模型,对广东电网748节点系统进行仿真,验证了所提出的控制策略和模型的正确性和有效性。     

风电接入系统的相关问题研究综述

风力发电已成为目前发展最快的新能源,带来效益的同时也对电网的电能质量、安全稳定等方面带来负面影响文章介绍风力发电机的类型及风电并入系统相关研究问题,包括电能质量、潮流计算、无功补偿与电压控制、暂态稳定、小干扰稳定等。提出了南方电网对风电开发应考虑的重点问题。     

电力大系统电压稳定可行域可视化初探

在利用电压稳定局部指标L_I对参数空间降维的基础上,通过前馈神经网络描述相应电力系统结构的电压稳定可行域边界（鞍-节分岔界面）,基于这一神经网络可以在线快速地在2维或3维空间上绘出相关的可视化图形。对于系统结构改变的情形,用同一神经网络描述的近似稳定边界通常仍具有满意的精度。在天津（华北）1 659母线系统上得出了令人满意的可行域直观描述,有望达到在线监控的实时性要求。     

湖南电网安全稳定控制系统

总结了湖南电网安全稳定运行18年的经验,认为继电保护及安全自动装置、在电网调度自动化系统基础上扩建实时稳定控制系统及现代通信系统3个方面的建设对电网安全稳定运行起重要作用。着重介绍了湖南电网实时稳定控制系统的设计原则及构成,探讨了湖南电网安全稳定控制系统进一步发展的方向。     

中国电力市场模式的探讨

根据我国电力体制改革现状,对电力市场模式进行了探讨,提出了改进的电力联营模式。该模式建立了提前电能市场、发电辅助服务市场、实时平衡市场、电力期货市场等各类市场,并通过各类市场的竞争机制以及在时序上的配套、在空间上的相互协调,能够有效地保障电力系统的安全可靠运行和各类市场的有效竞争。并提出了将实时平衡市场应用于拥塞管理的模型以及求解思路。     

汽门开度的神经网络广义逆系统控制

给出了一种基于神经网络广义逆系统的汽轮发电机汽门开度控制策略,在无需系统模型参数和状态反馈的情况下,可实现非线性系统的大范围线性化,从而实现非线性系统的线性化控制。对单机无穷大系统的仿真表明,应用该控制策略可显著地增强电力系统的暂态稳定性。     

特高压直流馈入湖南电网的暂态电压稳定分析

随着远距离跨区直流输电规模持续增长,受端电网暂态电压稳定问题日益突出。研究 ±800 kV祁韶特高压直流投运后的湖南电网负荷中心暂态电压稳定性。首先,构建一种暂态电压稳定指标,并以湖南电网为算例验证该指标的有效性;然后,从实际电网运行需求出发,提出一种保证直流受端电网暂态电压稳定的运行控制实用方法,并将该方法应用于制定湖南电网运行控制策略;最后,分析影响湖南电网接纳特高压直流能力的主要因素。     

湖北电网EMS的引进和应用

湖北电网EMS是引进ABB公司的SPIDER系统。介绍了该系统的配置及发电控制、生产计划、网络监视、安全分析评估4部分功能应用情况,提出了基础调度自动化工作实用化后应在量测分布、刀闸实时信息采集、气象温度实时采集、机组运行费用数据测试等方面进一步完善的改进要求。     

选择最佳TCSC安装地点提高电力系统电压稳定性

选择最佳的FACTS安装地点以提高电力系统的电压稳定性是一个重要而又实际的问题。负荷裕度是一种被一致认可的基本的电压稳定指标，文中推导了负荷裕度对线路电抗的灵敏度，该灵敏度可以被用来衡量在不同线路上装设TCSC提高电压稳定性的效用，文中以此为指标选择最佳TCSC的安装地点。该方法对系统的模型没有特殊要求，因而诸如负荷电压特性之类对电压稳定影响较大的因素可被考虑在内，从而提高了结果的准确性和实用性。最后在IEEE 14节点系统中应用该方法，证明了所提方法是有效的。     

Quantitative assessments for transient voltage security

Transient voltage security means that the system is both transient voltage stable and transient voltage dips acceptable. The definitions are clarified in this paper. Self start technique for computing transient-voltage-stability-related limits is proposed. Based on a margin for transient voltage dip acceptability, a criterion for early termination of the simulation is put forward. Moreover, the procedure of calculating critical clearing time for transient voltage security is extended to that of calculating the critical load level, the minimum reactive power resources and minimum load shedding for keeping transient voltage security. It is also suggested that transient angle stability and transient voltage stability and transient voltage dip acceptability be quantitatively assessed along the same simulation trajectory. The most critical one among the three kinds of limits is regarded as the global transient security limit. The effectiveness and robustness of the proposed approach are demonstrated in this paper with statistic information resulting from 47987 test cases on two practical power systems