基于混合整数二阶锥规划的送端交流电网解列方法

解列控制作为电力系统安稳控制的第三道防线,可保障电网在承受严重故障扰动后以最小代价维持稳定运行.现有的解列控制策略主要分为基于电网失步振荡中心定位的传统失步解列和基于电网故障场景信息量测的预测性主动解列.该文提出一种基于混合整数二阶锥规划的送端交流电网解列方法,其主要内容包括:1)通过松弛手段将系统的非线性潮流方程转化...     

基于支路势能函数失步判据的华中电网失步解列策略

现有的失步解列装置缺乏信息共享,失步断面各支路常常不能同时解列,进而导致振荡中心迁移,无法正确解列。为了保证失步解列装置能准确解列失步断面,按照省间调度分区和省内同调分群的思路,提出首先通过离线数字仿真确定系统断面解列方案策略表,然后以支路暂态势能指标作为断面两端系统失步的实时判据,在线查询系统断面解列方案策略表,从而确定系统解列方案,并对华中电网典型解列算例进行了仿真分析。仿真结果表明:支路势能函数作为解列判据能够有效识别系统失步断面,利用所提出的失步解列策略能够有效避免同一断面不同回路就地解列判据动作不一致造成的振荡中心迁移问题,也能保证振荡中心落在省内时解列装置正确动作。研究结果可为电网失步解列提供参考。     

电力系统的自适应解列控制

基于预决策和事件检测的紧急控制可适当考虑第三级标准中一些故障场景明确的极端严重故障形态,但不能代替第三道防线.基于系统设计理念、采用全局实时信息的失步解列控制系统是解决复杂电网解列控制适应性的方案.此外,应深入研究联络线处于非振荡中心时的解列控制的机理和判据,以及大受端系统以防止频率和电压崩溃为目标的解列控制技术.提出了电力系统自适应解列控制系统(AICS)的分层分布式体系结构,以满足失步振荡中心迁移和多区域同时失步时的解列控制要求.     

失步解列装置两级配置方案

通过对含多个失步断面彼此相邻的复杂电网研究发现,如若整定不当,基于就地量的传统解列装置存在无序解列的潜在风险.文中分析了传统协调配合方法的欠缺,指出传统方法难以兼顾解列装置的快速性和选择性,而利用系统通信的协调配合方法,需要更多的系统信息的配合,依赖于快速可靠的系统通信.在对传统判据和协调配合方法研究的基础上,提出了解列装置定值两级配置方案,实现传统基于就地量失步解列装置可靠性、选择性和快速性的协调统一,有效解决了电网内部有多个失步断面彼此相邻或电气距离较近时,失步解列装置如何协调配置的问题.     

关于大电网失步解列控制研究的综述

归纳大电网失步解列控制研究的要点与研究现状,评述失步解列控制中的关键要素:包括失步判据、解列断面选择和解列装置协调配合等。结合大电网解列控制需求,指出互联大电网复杂特性对解列控制研究及其应用带来的挑战,展望研究重点与可能突破的方向。     

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.     

以维持重要负荷供电为目标的交直流系统自适应解列方法研究

解列控制作为电力系统三道防线中的最后一道,是在系统遭受严重故障后的一种紧急控制方法。传统的失步解列控制难以应对系统运行方式或失稳模式的改变;基于慢同调和振荡中心定位的自适应解列控制仅在同调分群明显或振荡中心相对固定的系统中取得了较好的效果。该文首先以同调分群不明显的广东电网为例,讨论常规的自适应解列控制方法在此类电网中搜索可行解列断面时面临的困难;然后,对解列控制的目标进行反思和讨论,提出在面对同调分群不明显的系统时,可以将维持重要负荷供电作为控制目标进行自适应解列。接着,基于该目标提出"解列断面预筛选-重点区域种子节点选取-节点扩充-解列断面校验"的四阶段自适应解列框架。最后,以广东电网为算例,验证以维持重要负荷供电为目标的自适应解列控制方法的可行性及有效性。     

基于解列信息触发的孤立电网紧急控制方法研究

跨大区电网互联、大容量直流输电及第三道防线动作的延时和不确定性对紧急控制技术提出了更高要求。缺乏快速主动控制措施是导致电网联络线解列后大量潮流跨网转移和孤网内安全稳定形势恶化演化,继而引发系统相继解列和最终崩溃的关键原因。在分析总结导致电网解列的因素和解列后孤网面临的主要安全稳定问题基础上,提出了“离线-在线”相协调的包括控制主站、控制信息子站和执行站三层结构控制的基于解列信息触发的孤立电网紧急控制方案。通过离线基于性价比、在线基于量化的交直流控制措施的控制性能指标完成策略的搜索和优化制定,确保电网紧急状态解列后具有快速主动有序的控制措施。仿真验证了方案的可行性。     

南方电网多通道受电断面失步振荡及解列措施

针对多通道受电断面解列装置动作存在解列时刻偏晚及不同通道解列不同时性的问题,结合南方电网多通道断面振荡解列装置动作行为,采用时域仿真分析方法提出缩短解列装置判别周期和建设广域失步解列系统联切剩余通道的改进措施,有利于解列后送受端电网快速恢复稳定。分析得出电磁环网解环、低压减载措施、高频切机措施等因素均会引起多通道受电断面振荡中心迁移,并研究振荡解列动作时间对送受端电网的其他第三道防线措施量的影响。     

振荡中心ucosψ定位校正及广域失步解列控制

受新能源装机规模持续增长、交直流混联结构新特征日益凸显等因素影响,大电网受扰行为愈趋复杂,保障电网安全对第三道防线失步解列控制的动作可靠性、精准性和有序性提出了更高要求。文章首先分析了基于就地量测信息的ucosj失步解列控制的原理及其应用局限性;研究了ucosφ与振荡中心之间的关系并定义了振荡中心定位系数■。在此基础上,提出了"分散就地判别、集中协同决策"的广域失步解列控制策略。交直流混联大电网仿真结果表明,所提策略能够适应多机群相继失步的复杂大电网动态行为,能够准确识别与失步机群相对应的网间割集,并实现割集中各支路统一有序解列。     

失步解列装置信号检测点及解列断面的选取

准确地检测失步信号并确定最佳的解列断面是终止电力系统振荡的关键.分析单机无穷大系统失稳时网络中不同部位支路相角差的变化特点,提出利用支路两端相角差作为失步解列原理的判据.对于多机系统,基于网络参数,确定了失步解列装置在系统中的信号检测点,并对解列断面的选取进行了探索性的分析.结果表明:失步解列装置应在网络结构脆弱、最易...     

南方电网失步解列系统特性RTDS仿真试验研究

对南方电网目前配置的失步解列系统的定值设置及协调配合进行实时仿真研究,建立了南方电网交直流混合实时数字仿真(RTDS)模型,搭建了由RTDS、失步解列系统、功率放大器、直流控制保护装置组成的实时闭环试验系统.试验中模拟了线路故障、直流闭锁及其组合故障,全面测试了严重故障下南方电网失步解列系统动作特性,分析比较了失步解列系统分别在开环控制、闭环控制两种RTDS实时仿真测试模式下的动作规律,并与BPA离线仿真人工判断结果相比较.结果表明针对检验的几种典型严重故障方式,南方电网失步解列系统动作配合正确.试验克服了厂家试验存在的功能单一、离线仿真人工估计等缺陷,是RTDS应用于失步解列系统研究的重大尝试,为进一步将RTDS应用于整个安稳系统实时仿真研究积累了方法经验.     

基于相位角的失步解列判据在复杂场景下的适应性及对策

明确基于就地信息解列判据在大电网适应性,以及对指导复杂大电网运行与控制具有重大意义。分析了失步振荡中心两侧等值电势电压幅值不等、解列装置安装位置和多频振荡对失步过程中相位角变化规律的影响,研究了基于相位角解列判据在复杂场景下的适用条件,提出了适用于大电网的配置原则和应对策略。以失步振荡中心为分界点,配置在等值电势电压较高侧的解列装置存在不能正确识别系统失步的风险,现有工程判据适用于等值电势比小于1.4的场景,配置在等值电势电压较低侧的解列装置存在误判失步周期问题。针对潜在风险,提出统一失步振荡中心方向判断逻辑,在备选解列断面双侧配置解列装置和闭锁反方向失步判断逻辑等应对策略。以多频失步振荡场景,验证了改进策略的正确性。     

南方电网的失步特征与解列措施适应性分析

基于2010年南方电网运行方式,对其失稳模式和解列措施适应性进行了全面的分析,主要结论如下:南方电网主要有6种失稳模式;对于其中的4种失稳模式,目前的失步解列配置基本上可以满足作出系统失步判断并实施解列的需要。主网严重故障情况下港城侧的高低周解列装置动作将海南电网与主网解列,有利于海南电网的稳定。建议积极推进电网内小水电群振荡解列系统的研发与应用,并研究修订西部省份的高周切机方案。     

相继换相失败对基于相位角的失步解列判据的影响机理

高压直流输电系统在相继发生换相失败过程中,即使两侧系统并没有发生失步振荡,换流站附近交流线路上的电气量也会周期性变化,可能导致失步解列装置的不正确动作。以基于电压、电流间相位角的失步解列判据为例,研究了相继换相失败对判据的具体影响。首先,在PSCAD/EMTDC上搭建交直流混联系统仿真模型,分析了相继换相失败过程中交直流系统电气量变化特征,总结了逆变侧换流母线电压周期性变化特点;继而对交流线路上的电压、电流间的相位角轨迹进行时域解析计算,分析了相关电气量对相位角变化规律的影响特点,揭示了相继换相失败对基于相位角的失步解列判据的影响机理;最后,以算例验证了理论分析的正确性。     

快速解列判据在多通道互联电网中的应用研究

对快速解列判据在多通道互联电力系统中应用的有效性进行了研究.根据系统振荡机理,以一个三机电力系统不同时解列为例,重点分析论证了快速解列判别通道失步振荡与否的判据：功角变化率判据和有功功率变化率判据,在本三机系统振荡模型不同时解列时应用的理论正确性.在三机系统上使用BPA仿真,用来初步验证本判据对多通道不同时解列结论推理的合理性,同时也验证了快速解列判据在复杂多通道电力系统的适用性.在南方电网模型中仿真,进一步验证在多通道不同时解列时,使用快速解列判据可加速剩余通道解列进程,提高子系统的稳定度.     

福建电网失步断面的仿真与预测

论述了电力系统失步断面分析在系统解列研究中的意义,对福建电网典型故障模式下的失步断面位置进行仿真预测分析,为解列点的选择提供依据。     

A new wide area information based power system out-of-step oscillation detecting and oscillation center tracking scheme

A new out-of-step oscillation detecting and oscillation center tracking scheme based on the wide area information obtained from phasor measurement units (PMU) is proposed in this paper. In this scheme, the out-of-step oscillation is detected by the change rate of phase angle difference between bus voltage and system current, and the oscillation center tracking is completed by analyzing the phase angle relation between terminal bus voltages of electrical components and the system current. The scheme is easy to implement, and the tracking result is not affected by the changes of system structure and operation modes. Even in the complicated situations that the impedances of the whole system are nonuniform and the equivalent system potential amplitudes are not equal, it can still work well. The simulation results on PSCAD prove it is efficient. Utilizing the tracking results, a new out-of-step splitting criterion is given with which the splitting section can be determined dynamically according to the real-time operation state of power system.     

南方电网广域失步解列系统特性实时仿真研究

为研究南方电网广域失步解列系统的动作特性,开展基于年度典型运行方式的实时仿真试验研究,构建基于现场实际装置、运行定值设置的试验系统,并研究与装置算法一致的联络线功角、Ucos φ振荡曲线、装置安装点电压等观测量的建模方法。通过设置多个严重单一或多重故障算例,对广域失步解列的动作特性进行验证。试验结果分析表明:广域失步解列系统能够满足解列快速性、同时性和选择性的设计要求,解决两广断面南通道解列晚以及同时解列两广、贵广断面等严重影响解列后系统稳定恢复的问题。