江苏电网低频减载优化研究

结合江苏电网的实际情况,研究了电力系统低频减载的优化配置,采用多机模型的时域动态仿真法,首先用故障仿真法确定了适合低频减载分析的系统模型和参数,然后通过选择江苏电网的一个典型分区作为研究对象,提出了轮级协调动作配合后加速动作来优化调整现有的低频减载方案,以获得更高的安全性和经济性。     

电力系统低频减载优化整定研究

现有单机单负荷整定、实际系统校核的整定模式中,如果出现校核时不满足技术规定要求,就需要手工调整整定值。手工调整难以得到满足要求的整定值,导致在某些系统功率缺额时低频减载过切或欠切。基于将技术规定作为约束的低频减载优化模型,提出了一种新的计及实际电网动态频率特性的低频减载优化整定差分算法,使得整定的方案在系统校核功率缺额集下满足技术规定的要求。利用PSS/E仿真软件,进行了对某实际电网的低频减载方案整定,证明了该方法的正确有效,避免了过切或欠切,有效防止了频率崩溃,同时还减小了系统切负荷总量。     

电力系统低频减载控制优化算法

讨论了电力系统低频集中减载控制算法,基于系统出现功率缺额时的频率动态快速分析,提出了确定减载量 和减载地点的优化算法。该算法将保证频率稳定的减载控制表述成一个线性规划问题,充分考虑了负荷的频 率电压特性。应用于某68节点系统,取得了满意的效果。     

电网低频减载仿真模型及参数研究

研究了电网中主要元件模型及参数在低频减载仿真中对系统频率动态过程的影响,主要包括调速系统、励磁系统和负荷等元件.以华东某电网为例,采用时域动态仿真确定了适用于该电网低频减载优化配置的模型参数.对于未知的模型参数,通过参数灵敏度分析,得出了影响系统频率动态过程的主要参数,再通过对电网2次实际故障的仿真,拟合频率动态曲线得到了未知参数值.低频减载仿真表明,模型与参数对系统的动态频率影响较大,而模型与参数的确定依赖于系统实际故障数据的测量.     

电力系统低频减载研究与应用发展

低频减载控制作为维持电力系统稳定运行的最后一道防线,其研究对于当前复杂性不断提高的电力系统具有特别重要的意义。针对电力系统低频减载技术的特点、方案分类、应用现状、优化研究及各种先进算法在UFLS中的应用情况进行综合阐述。并特别关注了近年来发展出来的各种新理论、新技术及其在低频减载控制中的应用。简要地分析探讨了各种方案的特点和不足及其改进发展情况,研究了元件参数模型的变化、动态变量间的相互作用对UFLS方案设计与实施所产生的影响以及协调控制技术在UFLS中的应用。     

基于闭环控制的独立电力系统低频减载策略

设计了一种基于比例-积分-微分(PID)控制思想的电力系统频率紧急控制策略.通过检测独立电力系统相关开关量的变化,识别发电机退出或出现与大电网解列等严重事故,根据所测量的退出电源容量迅速启动低频减载(UFLS)装置的紧急启动轮,以尽快抑制频率的急剧下降.在后续的调节过程中,引入PID闭环控制策略对频率进行跟踪控制,并引入粗调轮和细调轮的概念以应对频率的不同变化阶段.最后通过EMTDC仿真试验验证了所提出的方法有效性.     

华东电力系统低频减载方案的整定

低频减载作为罅电力系统在事故状态下频率大幅度地下降，以保证电力系统的安全用电已经有数十年的历史，积累了丰富的经验。由于电力系统日益扩大和大机组的采用，原来的低频减载方案设计方法已经不能适应了。本文用单机模型，最大可切容量法设计低频减载基本级和用多机系统进行校核，针对华东电网设计了低频载方案，同时与原来的方案在动作效果等方面进行了比较，结果表明，本文所提方案，在快速制止频率下降，防止频率低频悬等方面     

电力系统的动态频率特性及其对低频减载的影响

电力系统的动态频率特性是制定低频减载方案的依据,复杂电力系统在动态过程中的频率具有时空分布特性,使自动低频减载装置不能按照设计的理想状态动作。本文对复杂系统的动态频率特性作了数值仿真计算,分析了复杂电力系统动态频率的时空分布特性及其对现有低频减载装置动作正确性的影响,为改善低频减载装置的设计与运行提供参考。     

电力系统低压减载和低频减载协调控制策略

低压减载和低频减载是分别解决电力系统中电压稳定问题和频率稳定问题的最常用手段。实际系统中,电压稳定问题和频率稳定问题往往是互相耦合、共同存在的,单独采用一种策略难以同时解决2个问题。文中提出了一种可以实现低压减载和低频减载协调控制的方法。该方法将切负荷控制中的优化问题转化成一个可满足性校验问题,然后采用“搜索+校验”的思路进行求解。求解过程中先采用有序二元决策图（OBDD）等快速搜索算法缩小决策空间,然后针对其中的策略进行可满足性校验。该方法不用求解复杂的多目标、混合整数优化问题,直接得到可行的切负荷策略。最后给出了基于此方法的仿真算例,并通过时域暂态仿真验证了结果的准确性。     

基于Matlab的电力系统低频减载校核和仿真计算

低频减载是防止电力系统频率崩溃事故发生的有效措施,低频减载方案制定的合理与否直接关系到电网的安全稳定。本文在Matlab/Simulink平台下,应用电力系统模块(PSB)和其他工具箱,搭建了低频减载的仿真模型,针对某实际系统进行了低频减载方案的校核和仿真计算,得到了满意的效果。     

电力系统低频减载分析软件包的开发和应用

低频减载是控制电力系统一般故障及大面积复杂故障重要而有效的手段。合理而快速地切除负荷或解列,可以使整个电网在最短的时间内恢复至稳定运行状态,切负荷的整定计算必须合理精确,以最小的切负荷量在最短的时间内使系统频率恢复正常。文中的切负荷软件包由系统数据库建立、数据转换和导入、频率计算和分析以及切负荷方案优化等模块组成,能根据系统的参数特性和运行要求给出最优方案,且具有友好的人机界面和便于维护更新的系统数据库,在上海电网的应用及仿真表明了上述优点。     

电力系统低频减载的单调控制特性

新能源占比的不断提高使得频率稳定问题日渐突出,因此迫切需要研究系统的频率稳定量化评估分析方法,也需对频率安全控制的最后一道防线低频减载进行更深入的分析。将单调控制系统理论运用到低频减载分析过程中,根据单调控制系统的输入-输出判定条件,推导单机和多机系统低频减载时频率分别需要满足的保序特性量化关系。此外,分析时采用全状态模型,在保证电网规律性和解析性的同时获得更高的可扩展性,综合频率与功角、电压以及相关参数间的耦合关系。并结合灵敏度分析了电网内部变量之间的相关关系,以指导电网故障时的参数设置。最后,分析目前光伏参与调频的3种常见情况,分别说明单调控制理论的适用性,并通过算例进行验证。     

基于VSC-HVDC有功支援和自适应低频减载的 区域电网频率控制

相比采用交流线路连接,当区域电网采用柔性直流输电(VSC-HVDC)连接时,主网不主动响应区域电网频率变化,降低了区域电网调频能力。提出基于VSC-HVDC有功支援和自适应低频减载的区域电网控制算法。当区域电网频率跌落时,利用增量法估计有功功率缺额。在保证主网频率安全的前提下,通过VSC-HVDC向区域电网提供有功支援。然后根据区域电网频率跌落幅度,确定是否进行低频减载,设计了自适应低频减载算法。仿真结果表明,所提出的频率控制算法能有效维持区域电网频率稳定,减少低频减载量。     

基于频率安全定量分析的南方电网联合低频减载方案

通过比较简单系统和复杂系统的动态频率特性,指出传统低频减载方法中使用单机带集中负荷模型存在的缺陷。基于频率安全定量分析对南方电网联合低频减载方案进行研究,应用基于数值仿真轨迹的定量分析理论,按照母线频率偏移可接受裕度来优化整定低频减载参数。将该方法得到的新方案与原方案进行比较表明,新方案对保证频率安全性具有良好效果,与现有安全稳定控制措施能够很好地协调,较好地适应已有发电机组的高、低周保护方案。     

基于在线负荷检测的变电站低频减载方案

对电力系统低频减载进行了深入研究,为了避免现有减载方法通过预先设定减载对象和减载顺序而不管该对象减载时刻的实际负载水平从而导致的减载量不足,提出了基于在线负荷检测的低频减载思路.负载线路的实际负荷量可由自动化系统得到.通过对电力系统频率动态特性的分析,得出了频率变化率与系统功率缺额之间的关系及保证首轮减载量对系统频率恢...     

考虑潮流转移对系统影响的低频减载方案优化

综合考虑所切负荷的重要程度、频率调节特性与布点位置对低频减载方案整体效果的影响,结合系统待优化轮次减负荷量的要求和装置的动作特点,提出了一种考虑潮流转移对系统影响的低频减载方案优化方法。以停电损失最小化、所切负荷的单位调节功率最小化和潮流转移熵最大化为优化目标,综合考虑各种约束条件,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解出Pareto最优解集。然后通过灰色关联分析模型对其进行多属性决策,以确定出最科学合理的低频减载方案。最后,采用新英格兰10机39节点系统算例验证了所提优化方法的合理性与有效性。     

基于估测惯量计算的低频减载方法

新能源发电接入系统的控制方式的不同会给系统的惯量带来不同的影响,研究了基于估测惯量系统功率缺额实时计算方法。首先分析了现有低频减载装置计算系统功率缺额算法的不足。针对这些不足,研究了电压偏移对系统有功缺额的影响,并给出了量化算法;根据扰动后负荷的响应信息,提出了实时辨识系统惯量的方法,由此得到基于估测惯量的系统功率缺额实时计算方法,进而得到最优的自适应切负荷方案。在IEEE 39节点系统下进行孤岛系统的仿真,验证了研究得出的电压偏移对系统有功缺额的影响,以及系统惯量的实时辨识、系统功率缺额实时计算的准确性和有效性。与传统的分轮次动作的低频减载方案相比,所提方案的负荷减载量以及动态频率偏移相对更小,频率恢复稳定能力更强。     

Hierarchical under frequency load shedding scheme for inter-connected power systems

Severe disturbances in a power network can cause the system frequency to exceed the safe operating range. As the last defensive line for system emergency control, under frequency load shedding (UFLS) is an important method for preventing a wide range of frequency excursions. This paper proposes a hierarchical UFLS scheme of “centralized real-time decision-making and decentralized real-time control” for inter-connected systems. The centralized decisionlayer of the scheme takes into account the importance of the load based on the equivalent transformation of kinetic energy (KE) and potential energy (PE) in the transient energy function (TEF), while the load PE is used to determine the load shedding amount (LSA) allocation in diferent loads after faults in real-time. At the same time, the infuence of inertia loss is considered in the calculation of unbalanced power, and the decentralized control center is used to implement the one-stage UFLS process to compensate for the unbalanced power. Simulations are carried out on the modifed New England 10-generator 39-bus system and 197-bus system in China to verify the performance of the proposed scheme. The results show that, compared with other LSA allocation indicators, the proposed allocation indicators can achieve better fnadir and td. At the same time, compared with other multi-stage UFLS schemes, the proposed scheme can obtain the maximum fnadir with a smaller LSA in scenarios with high renewable energy sources (RES) penetration.