地区电网孤网运行的高频控制研究

针对新疆电网阿勒泰地区系统发生与主系统解列后产生的高频问题,进行了地区电网频率动态过程的仿真研究,对该地区的高频切机方案进行了分析。计算结果表明：不同的切机方式对地区电网的频率恢复影响很大。该结果可为电力相关部门在针对此类事故时,提供可靠依据。     

区域电网高频切机防线一体化监视与预警系统设计与应用

分析了西北电网存在的高频风险和纳入高频切机防线的安全自动装置的调管情况,从保障大送端电网频率安全的实际应用需求出发,设计了网省两级调度中心高频切机防线一体化监视与预警系统的软硬件框架。阐述了实现该系统的几项关键技术,包括基于服务总线的高频切机信息交换、高频切机策略通用化建模、高频可切机总量统计。介绍了该系统在西北电网的工程实践应用情况。试运行结果表明,该系统软件能够自动结合安全自动装置的高频切机策略模型和实际运行状态,实现对各区域电网各轮次高频切机总量的精确统计,当任一地区任一轮次高频切机总量越限时能够向调度员及时告警。     

地区电网高频切机优化及与超速保护的配合

分析地区电网与主网解列后孤网运行时的频率特性,指出影响孤网频率的主要因素为功率不平衡量和系统惯量.针对新疆石河子电网可能出现的高频问题,通过高频切机配置方案研究及高频切机与火电机组超速保护控制器（OPC）的协调配合研究,提出适应于地区电网的高频切机方案,以及应优先采用高频切机来抑制频率升高,尽量避免OPC反复动作的配置原则.     

异步联网后云南电网的频率特性及高频切机方案

异步联网后云南电网作为小负荷、大送出的多直流送端电网,频率稳定问题成为威胁电网安全运行的主要风险。研究了负荷模型、调速器参数对频率稳定性的影响,提出适应异步联网后多直流外送的送端电网高频切机协调配置原则,通过时域仿真对比分析了4种高频切机备选方案的适应性,提出了适应异步联网运行要求的送端电网高频切机方案。     

贵州主网及地区电网孤网运行安全稳定措施研究

通过计算分析贵州主网及地区电网解列后产生高频和低频低压问题,提出了地区电网孤网运行的安全稳定多级控制措施:连锁切机、高频切机、低频低压减载、OPC与其他措施的协调配合等,并给出了电网连锁切机、高频切机、低频低压减载等配置方案,对确保贵州电网及地区电网解列后孤网安全控制和稳定运行起到关键性作用.     

贵州主网及地区电网孤网运行安全稳定措施研究

通过计算分析贵州主网及地区电网解列后产生高频和低频低压问题,提出了地区电网孤网运行的安全稳定多级控制措施:连锁切机、高频切机、低频低压减载、OPC与其他措施的协调配合等,并给出了电网连锁切机、高频切机、低频低压减载等配置方案,对确保贵州电网及地区电网解列后孤网安全控制和稳定运行起到关键性作用。     

基于风险量化的孤网高频切机协调优化

基于电力系统风险量化分析理论,提出孤立电网高频切机风险的概念和协调优化数学模型。提出高频切机策略优化的目标是保证所有故障场景频率安全的前提下,使得高频切机总的综合风险最小。可将此目标分解为按照切机性价比排序的切机控制空间初步优化和以切机总风险最小为目标的分轮优化两个步骤,完成高频切机策略优化整定。在大规模的孤网中,可优先优化局部孤网,以此为固定场景,进一步优化范围更大孤立电网的高频切机方案,实现经济性与安全性、局部与整体的协调。通过仿真验证了该方法的有效性。     

考虑风电机组频率保护的送端电网有序高频切机策略

对于可再生能源占比较高且功率通过多回高压直流大量外送的送端电网,高压直流闭锁将引发高频问题,高频切机是抑制送端电网频率升高的重要控制措施.在考虑风电机组高频保护和直流闭锁后线路有功功率变化的基础上,提出了一种高频切机方案整定方法,并将其分解为首轮单次切机总量子模型和分轮次切机量优化整定子模型.综合利用线性插值法和摄动法求解各轮次切机量,并结合二元表进行灵敏度分析,优化高频切机方案.通过中国省级电网算例验证了所提高频切机方案的有效性,并校核了所提方案在不同运行方式下的适应性.     

含风电场的局部电网解列后风电场高频控制策略研究

对大规模风电接入末端网架结构薄弱的电网,运行中联络设备跳闸,局部地区解列后出现的含风电在内的末端电网高频问题进行了深入分析并提出了解决措施。以新疆阿勒泰电网为例简要介绍了含风电场的局部电网与系统解列后频率的变化情况。针对局部电网在解裂后可能出现的高频问题,与两种分轮切机方案展开对比,提出了主导切机方案,并在阿勒泰电网进行了系统仿真验证,达到了预期的研究成果,对风电场参与系统频率控制具有一定的参考价值。     

大型互联区域电网解列后送端电网频率特性及高频切机方案

目前,我国已经形成华北—华中特高压交流联网格局,联网初期有必要研究特高压联络线解列后,2个区域电网的频率稳定性。以华中(含川渝)电网调度数据为基础,通过推导大型互联区域电网频率偏差的解析式,把握了频率变化过程中最高频率和稳态频率特性;在以上工作基础上,再通过构建华中电网的等值单机带负荷模型,研究华中电网高频切机的最佳频段、最少切机量和切机各轮次的较优比例。最终,提出了适合于华中电网的高频切机方案,并验证了其适应性。     

独立局域电网三道防线建设方案分析

文中首先总结了独立局域电网网架结构的特点,结合国家推进售电侧改革的发展趋势,分析了独立局域电网普遍存在的安全稳定问题。以某独立局域电网为例,提出了三道防线建设方案,对稳定控制系统、低频低压减载、高频切机、失步解列配置方案涉及到的一些关键技术问题进行了阐述,并通过实时数字仿真仪(RTDS)仿真试验和离线仿真验证了方案的适用性,对在线实时稳定控制系统的可行性进行了论证。最后对独立局域电网三道防线的建设原则进行了归纳总结。     

湖南电网"2.10"低频事故分析

阐述了湖南电网2005年2月10日的低频减负荷事故经过,对事故当日低频实际可切总量进行统计,并进行数字仿真,结果显示,系统的最低频率与频率记录仪实际记录的数据相一致,低频切负荷总量及轮次与实际较吻合,低频减负荷装置动作基本正确.并针对某些地区电业局低频减负荷装置误动的情况,提出了相关建议.     

电网故障与火电厂机组控制应对

美加电网大面积停电，普遍关注的焦点是电网的安全。从电厂的角度出发，通过实践总结电厂应对电网故障的方案。电网发生有限故障时，电厂首先的应对是机组良好的、宽负荷范围的一次调频和及时恰当的二次调频作用，电网发生故障特别是当电厂存在脱离系统而带局域电网运行的可能时，汽轮机组精确完善的超速保护控制(OPC）是维持局域电网运行的极重要功能，当电网发生严重故障发电厂孤立运行时，成功实现机组快速甩负荷(FCB)功能带厂用电运行是电网恢复的最佳对策。就一次词频、OPC、FCB等电厂控制方案在上海宝钢电厂的实践展开讨论，以说明完善的电厂控制可减轻电网故障程度。     

1.5MW双馈式变速恒频风电机组控制系统研究

变速恒频风电机组具有风能转换效率高、能吸收阵风能量、可以实现发电机和电力系统的柔性连接、“零冲击”并网、运行噪声小等优点,是国际上现代风力发电的主要发展方向之一。文章针对变速恒频风电机组的变速控制方式进行了研究,且以兆瓦级变速恒频风电机组为模型,对几种变速控制策略进行了仿真。并在对分析仿真结果的基础上,结合大型变速恒频风电机组的整机特点和控制方法的可行性,采用了功率闭环的变速控制策略;最后在自主研发的1．5MW变速恒频风电机组控制系统及变流器样机上,对变速运行的功率控制策略进行了大量实验和长期的现场试运行,验证了变速控制方式的可行性与实用性。     

基于并行协调算法的电力系统状态估计

在研究基于支路切割的网络分块方法基础上,提出了一种通过切割支路将网络分块的算法.该算法是将切割支路的潮流以虚拟负荷的形式作为协调变量对子网络之间的耦合影响进行处理,并有效地将大规模电力系统状态估计问题转化为若干个子网络的状态估计问题,是一种准并行算法.算例表明,该算法是有效可行的.     

交流变频调速系统中的能量反馈控制

在大、中型变频调速系统中，能耗制动已不足取。采用回馈能量的电磁制动可以达到节能的目的，而且，若能控制回馈电流大小，还可以灵活地调节制动转矩，达到精密制动。本文介绍采用有源逆变电路使直流电能回馈给交流电源，其途径是从电网取得控制信号，保证了有源逆变电路各晶体管导通规律，得以使逆变之交流电压和电网电压同步。同时，在逆变电路中，采用斩波电流控制，达到灵活控制回馈电流亦即制动转矩大小的目的。     

解列后局部孤网的自适应第三道防线配置方法

通过薄弱交流断面与主网相连的局部电网在断面解列后转为孤网运行时,容易出现频率稳定或电压稳定破坏问题。以某实际局部电网发生的一起全停事故分析了现有低频低压切负荷和过频切机配置方法的不足,提出一种适用于解列后局部孤网的低频低压切负荷和过频切机配置方案,以改善第三道防线对孤立电网运行方式或电网规模变化的适应性。其主要思路是将低频低压切负荷及过频切机方案分为速动区和补偿区,前者用于快速平抑不平衡功率冲击,避免频率或电压大幅偏移;后者用于避免频率或电压快速变化时,低频低压切负荷或过频切机多轮次相继动作导致过控。基于实际电网的仿真结果验证了所述方法的有效性。     

维持局部孤网稳定切换的网源荷分布式协调控制方法

由于土地、发电资源等条件的限制,现代大型城市主要由外部电网进行负荷供电,形成大型受端城市电网。大型受端城市电网与主系统解列后,功率不平衡会导致频率下降,甚至可能引发网络崩溃,维持其稳定切换以形成局部孤网供电具有重要的理论和现实意义。网源荷协调控制是维持局部孤网稳定切换的关键,然而,对于局部孤网,尤其是非计划形成的局部孤网,是较难实现集中式协调调控的。鉴于此,引入分布式多代理系统,提出一种无需集中控制器的网源荷分布式协调控制方法。有别于依赖集中控制器、且通信结构复杂的传统集中式控制方法,分布式协调控制在仅依靠相邻节点通信的状况下,通过改进的平均一致性算法获取电网运行全局参数,实现网源荷全局协调控制。该控制方法能够较好地适应网络结构变化,挖掘网源荷协调潜能。同时,提出的改进平均一致性算法具有更好的收敛性能,为局部孤网切换时的频率和电压控制提供快速全局数据支撑。基于PSCAD/EMTDC和Matlab仿真平台,在典型工况下对网源荷协调控制策略进行分析和验证,结果表明所提出的改进平均一致性算法和分布式网源荷协调控制方法能够维持局部孤网稳定切换。     

考虑受端电压水平的异步互联紧急控制协调策略研究

当送端电网仅通过多条高压/特高压常规直流或柔性直流线路与受端电网相连构成异步互联电网时,若大容量直流发生闭锁,将引发送端及受端系统的频率及电压问题。本文针对异步联网后的多直流孤岛系统,基于直流系统的快速性及可控性,提出一种针对直流闭锁故障紧急状态下功率支援的协调控制策略。首先,通过综合考虑交流电网强弱、潮流转移的影响,提出了考虑受端电压水平的有功功率分配算法。其次,通过对直流功率提升/回降、FLC、稳控切机以及分轮次切机等不同控制措施的协调配合,提出了一套多直流孤岛系统协调控制策略。最后构建了一套协调控制系统并通过南方电网2016年夏大方式下的RTDS仿真模型验证了此系统的有效性。     

包头地区规划电网的暂态稳定性分析

随着包头地区电网500 kV网架的建设,包头将形成以500 kV为主网架、220 kV分区供电的网架结构。结合包头地区电网规划,对地区未来网架的暂态稳定性进行分析,发现在古城变电站220 kV母线三相短路故障、兴城双回220 kV线路故障、达旗—滨河双回220 kV线路故障时,系统存在暂态稳定问题;通过采取切机、联切负荷措施后,系统可恢复稳定运行。另外,针对威俊变电站与500 kV主网架联系比较薄弱的问题,提出了对包头地区东部网架结构改造方案。