适用于单测量端的快速解列判据

在现有快速解列判据的基础上,以减少解列装置的使用量和解列判据的计算量为目的,提出了适用于单测量端的快速解列判据。分析了等值双机失步振荡系统中,快速解列判据组相关量在失步联络线功角超前端和滞后端的变化特征,重点改进这种解列方式的功角变化率判据和有功功率变化率判据,以解决现有快速解列判据的测量点在线路滞后端无法正确识别失步振荡的问题。BPA仿真结果证明改进的快速解列判据在线路任何一端都可有效辨别出线路失步情况。     

应用于多通道不同时解列的快速解列判据

通过大量仿真计算发现,现有快速解列装置在处理多失步通道互联电网问题时,存在各通道不同时解列的情况,容易诱发临近未失步的线路在解列进程中发生失步振荡.为避免这种状况的发生,在支路势能函数的基础上.推导出判断单条线路在系统失步振荡时的稳定度函数,并利用此函数给现有快速解列判据增加一个能够统筹各通道解列顺序的附加判据,这种改进能有效避免原快速解列判据无法彻底消除系统振荡的情况.最后用实际算例验证改进快速解列判据的优越性.     

大型电力系统失步解列装置的协调方案

电力系统稳定破坏的事故国内外时有发生，电网失步时解列失步断面或快速切除送端电厂的部分发电机组是最基本的控制措施。文中介绍了目前国内高压电网解列装置使用的3种失步判据，介绍了不同装置之间的配合方法，指出这些配合方法适用于结构比较简单的系统，而对于复杂的互联电力系统，往往难以达到快速、准确解列的要求。分析了南方电网4个失步断面的具体情况，指出对于比较复杂的某些断面有关解列装置应借助远方通信进行协调配合，以实现快速、有选择的解列控制。另外，对于利用同步相量测量装置(PMU)实现电力系统的解列控制的条件提出了看法，以期今后在这一方面能得到实际应用。     

考虑振荡中心漂移的解列新方案

研究了系统失步时两侧电势幅值不相等及系统运行方式变化对振荡中心和失步中心的影响,构造了振荡中心位置函数,提出一种新的解列方案。该方案利用ucos?配合振荡中心位置函数的变化率启动解列装置,综合振荡中心的漂移特点、失步中心的位置和解列后孤岛不平衡度来搜索解列断面,能有效区分同步振荡和失步振荡,捕捉振荡中心的变化轨迹和失步中心的位置,不受系统运行方式变化和结构改变的影响。MATLAB仿真验证了所提方案的有效性。     

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。     

基于P-Q-θ变化规律检测失步振荡临界特征点的方法

现有各种常规原理失步解列装置在判断失步振荡时,大多需要1个振荡周期才能判别并解列,这一功能还不能完全满足大区互联电网的实际需要。文中分析了失步振荡时,有功功率、无功功率出现最大值时的变化规律,总结得到检测失步振荡临界特征点的方法,并据此提出一种新的可快速判断失步振荡的判据。该判据首先检测有功功率、无功功率及相位角的变化特征,根据出现的失步振荡临界特征点,准确、快速地判断失步振荡。     

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。     

电力系统失步解列存在的问题及需要开展的研究

为了分析传统失步解列存在的问题,介绍了目前国内电网常用的3种失步解列判据,指出基于这3种判据的解列装置均为通过间接反映功角判别系统是否失步;以其中的视在阻抗型解列判据为例,按照传统解列方案对两机系统和某省实际电网进行了失步解列仿真。仿真结果表明了传统解列存在不能保证解列后各孤岛不平衡功率尽可能小、由于系统运行方式改变导致的振荡中心转移使得固定地点安装的解列装置失去作用、基于离线仿真或运行经验预先确定的解列断面难以适应失步模式的变化等不足。指出失步解列作为针对电网的安全稳定控制,应以整个电网的全局实时信息为解列方案制定的基础,研究自适应的失步解列控制系统,并总结了自适应失步解列控制需要研究的4个方面。     

电力系统失步解列综述

对国内外目前电力工程中应用的电力系统失步解列装置的原理进行了概述和分析,通过对目前失步解列装置研制方法的分析与研究,指出目前大部分应用的失步解列装置的实现原理,实质上反映了失步断面联络线上有功功率周期性过零的特征,这易于将同调机群间发生同步振荡的联络线误切,故建议目前的失步解列装置应具备正确捕捉失步断面(中心)的能力。基于光纤通信系统将失步解列装置组合成失步解列控制系统,应是当前解决大区失步解列问题的主要发展方向之一,但应当首先寻找到可用于协调解列装置的失步断面电气量共性。预测性快速失步解列是当前学术上研究的热点,其需要解决的关键问题是能否准确预测并有效可靠地实现于实际工程之中。最后,对大区多频失步振荡的解列问题进行了探讨。     

电力系统失步解列综述

对国内外目前电力工程中应用的电力系统失步解列装置的原理进行了概述和分析,通过对目前失步解列装置研制方法的分析与研究,指出目前大部分应用的失步解列装置的实现原理,实质上反映了失步断面联络线上有功功率周期性过零的特征,这易于将同调机群间发生同步振荡的联络线误切,故建议目前的失步解列装置应具备正确捕捉失步断面（中心）的能力。基于光纤通信系统将失步解列装置组合成失步解列控制系统,应是当前解决大区失步解列问题的主要发展方向之一,但应当首先寻找到可用于协调解列装置的失步断面电气量共性。预测性快速失步解列是当前学术上研究的热点,其需要解决的关键问题是能否准确预测并有效可靠地实现于实际工程之中。最后,对大区多频失步振荡的解列问题进行了探讨。     

捕捉失步断面的实现方案及其仿真

目前国内外的失步解列装置基本上是基于装置安装处的本地电气量去判断系统的失步特征，因而难以确定失步中心真正所在的失步断面联络线。系统失步后，周期积分无功总是倾向于流入失步中心所在的断面之中。随着光纤通信系统在现代电网中的广泛应用，文中提出了一种基于光纤互（纵）联，通过对系统双（多）端电气量的测量去寻找失步断面的新型失步解列方案。该方案通过对联络线双端电气量的采集，计算出发生有功过零的联络线上有功过零两次期间的瞬时无功积分值，并基于光纤通信系统寻找到联络线上计算出的无功积分值呈现出由两端流入的联络线即为失步断面联络线。通过对全网解列装置的振荡周期次数动作整定值的统一，实现同时断开失步机群间的电气联系，从而平息失步系统的振荡,防止事故扩大。该方案易于在工程中应用，可实现合理与有计划的解列。基于仿真研究验证了该方案的有效可实现性和优越性。     

新型电力系统失步广域控制技术研发

针对传统解列控制技术在解决复杂失步振荡问题时的局限性,研究了基于广域测量系统监测大电网失步过程的方法,开发了失步断面拓扑分析算法、基于Prony和聚类分析的机群振荡模式在线辨识方法、基于电网稳定特性的功角失稳预测方法,提出了失步广域控制策略,在此基础上开发了失步广域控制系统。介绍了失步广域控制系统的结构,分析了广域紧急控制系统的延时要求。基于实时仿真技术构建了失步控制的测试系统,以四川电网为例模拟各种电网故障,对系统进行了闭环控制测试。试验证明所开发的失步广域控制系统能够准确定位失步断面,快速预测电网失步机群,及时完成断面级解列控制,控制效果满足大电网断面级失步控制要求。     

快速失步解列装置在特高压电网的应用

国网1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程将于2008年内投运,作为工程的配套设施之一,在南阳开关站安装了2套PAC-1000电力系统失步快速解列装置。文章介绍了PAC-1000装置的基本原理。仿真计算和动模试验均表明,该装置可以很好地满足特高压电网的需要。     

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.     

中国南方电网失步解列装置的配合

通过对南方电网各种运行方式下严重故障的分析计算，结合现有失步解列装置的配置及其设计原理，分析了各种失步情况下电网所配置的失步解列装置的动作及其解列后电网各电气孤岛的稳定情况。南方电网的失步解列装置按照目前的配置在大部分情况下都能正确动作，但存在仅依靠孤立装置难以完全切开失步断面的情况。而失步解列只有断开失步机群之间的所有电气联系线路才能有效消除失步系统间的振荡，避免事故扩大。根据南方电网网情及其现有失步解列装置配置，指出了应在各失步解列装置之间建立通信联系，通过装置配合，可靠地实现系统失步时断开失步机群之间的失步断面，并进一步给出了失步解列建议方案。     

电力系统失步解列研究

大区互联电网中稳定性事故最严重的仍首推稳定性破坏(失步振荡),处理不当便会发生大面积停电。解决失步振荡问题要正确选择失步解列的判据,做好装置间的协调配合,选择好解列点和解列时刻。该文通过对六种电力系统失步解列判据的分析,阐述了目前解列装置中这些算法的优势和不足,指出基于WAMS装置采集的实时数据的解列判据潜在优势和基于全网考虑装置间协调配合的可能性。最后给出了不同安装点解列装置动作的配合方法及解列点、最佳解列时刻的选择方法。     

电力系统失步解列研究

大区互联电网中稳定性事故最严重的仍首推稳定性破坏(失步振荡),处理不当便会发生大面积停电.解决失步振荡问题要正确选择失步解列的判据,做好装置间的协调配合,选择好解列点和解列时刻.该文通过对六种电力系统失步解列判据的分析,阐述了目前解列装置中这些算法的优势和不足,指出基于WAMS装置采集的实时数据的解列判据潜在优势和基于全网考虑装置间协调配合的可能性.最后给出了不同安装点解列装置动作的配合方法及解列点、最佳解列时刻的选择方法.     

制造业动态

世界首台特高压1000kV变压器近日在特变电工沈变公司研制成功;首台1100kV高压变电设备由西电集团和瑞士ABB联合研制成功;中国电科院自主研发的PAC-1000电力系统失步快速解列装置通过出厂验收;北车集团永济电机自主研制兆瓦级风电变频器;国电南瑞在线分布式电网建模通过科技成果鉴定。     

捕捉失步断面的实现方案及其仿真

目前国内外的失步解列装置基本上是基于装置安装处的本地电气量去判断系统的失步特征,因而难以确定失步中心真正所在的失步断面联络线。系统失步后,周期积分无功总是倾向于流入失步中心所在的断面之中。随着光纤通信系统在现代电网中的广泛应用,文中提出了一种基于光纤互(纵)联,通过对系统双(多)端电气量的测量去寻找失步断面的新型失步解列方案。该方案通过对联络线双端电气量的采集,计算出发生有功过零的联络线上有功过零两次期间的瞬时无功积分值,并基于光纤通信系统寻找到联络线上计算出的无功积分值呈现出由两端流入的联络线即为失步断面联络线。通过对全网解列装置的振荡周期次数动作整定值的统一,实现同时断开失步机群间的电气联系,从而平息失步系统的振荡,防止事故扩大。该方案易于在工程中应用,可实现合理与有计划的解列。基于仿真研究验证了该方案的有效可实现性和优越性。     

失步解列装置在500kV南宁区控中心的运用

防止电力系统稳定受破坏产生振荡的有效方法是当系统出现失步时,选择合适的解列点将系统解列.文章对失步解列、失步判据的概念作了简单介绍,并结合RCS-993B型失步解列装置在500 kV南宁区控中心的应用情况进行了阐述,对认识、理解、运用失步解列装置有一定帮助.