高比例新能源与多直流场景下连锁故障防控策略研究

高比例新能源与多直流共存环境下系统扰动导致新能源与交直流深度耦合,连锁故障模式及演化过程更加复杂多变,需进一步深入研究其连锁故障风险及防控策略。首先,为充分考虑实际控制保护装置动作与系统电气量的交互影响,采用基于控制保护装置动作评估指标的时域仿真方法搜索高风险事故链。在此基础上,提出基于事故链信息的紧急控制思路,对可演化为连锁事故但自身无紧急措施的单个扰动配置紧急措施,加强和完善现有紧急控制体系对连锁事故链的阻断能力。以系统总风险代价最小为目标对预防控制和紧急控制进行协调优化,给出了协调控制优化模型与实现方案。最后,基于西北电网高比例新能源与多直流送出实际电网数据的仿真结果,验证了所提控制思路与控制方法的有效性。     

高比例新能源电网中虚拟同步综合控制策略

新能源发电系统的虚拟同步运行控制是能源互联网稳定运行的一大关键技术,面临着很多挑战.围绕虚拟惯性控制技术展开相关研究,阐述了新能源的惯性控制方法,并对能源互联网中虚拟同步新能源系统的动态综合控制技术进行了分析.     

新能源同步机与调相机在高比例新能源电网中应用的比较

针对高比例新能源电网的电压稳定问题和新能源脱网风险,新能源同步机(Motor Generator Pair,MGP)系统和调相机均能发挥重要作用。为对比二者的动态特性,本文介绍了MGP结构和控制策略,分析了MGP的无功调节原理和机械隔离作用。推导了调相机的动态调节特性及无功调节能力的影响参数。在PSCAD中分别搭建了MGP和调相机接入新能源并网系统的仿真模型,对比了不同故障情况下MGP和参数优化前、后调相机的动态特性,结果表明MGP和调相机都具备抑制电压跌落的能力,而MGP的机械隔离作用可以隔离故障对逆变器和新能源机组的大部分影响,防止新能源大量脱网。     

电网连锁故障问题及其分析

对连锁故障的危害进行了论述,结合引起连锁故障的相关因素,针对多重故障的连锁问题进行了具体的分析.     

电网连锁故障发展过程及应对

2003年以来,美国-加拿大、俄罗斯、丹麦-瑞典、意大利等国电网相继发生了大停电事故。相关的事故统计数据和研究表明,电网连锁故障引起的大停电事故的概率并非人们以前所认为的那样小;且在触发故障之前,连锁故障是可以被终止的,而触发故障发生之后,事故进程将不可逆转。     

适应高比例新能源电网的甘肃双边现货市场机制设计与运行分析

为解决高比例新能源消纳问题以及通过市场价格信号引导用户用电行为,甘肃双边现货市场于2021年年初开始建设,并于2021年5月开展结算试运行.基于甘肃双边现货市场2021年5月运行数据,从市场结构、市场行为、市场交易维度深入分析了市场运行情况,总结了市场运行规律.首先,从中长期交易衔接机制、现货市场组织方式、价格与结算机...     

大规模新能源接入电网连锁故障预防控制策略研究

本文着眼于大规模新能源接入的电网连锁故障预防控制策略研究,在深入分析大规模新能源接入对电网连锁故障影响机理的基础上,提出了适应含大规模新能源的电网连锁故障预防控制策略。该控制策略采用直流灵敏度法甄选出高危线路,并计算出发电功率转移分布系数矩阵,继而采用反向等量配对法,根据发电功率转移分布系数调整发电机组的出力,使得高危线路的负载率得到有效下降,同时保证其他线路负载率维持在重载阈值以下,改善潮流分布,起到预防连锁故障发生的作用。最后通过甘肃酒泉地区电网的仿真分析,进一步揭示了大规模新能源接入对电网连锁故障的影响机理;验证了本文提出的连锁故障控制策略的有效性。     

交直流电网连锁故障研究现状与展望

综述了国内外对连锁故障机理和连锁故障模型的研究现状,分析了高压直流输电系统接入传统电网所带来的影响,讨论了已有连锁故障机理和模型在交直流电网的适用性以及存在的问题。在此基础上,从深入探索交直流电网连锁故障机理、建立更符合交直流电网实际的连锁故障模型、搭建精确高效的连锁故障仿真平台和制定交直流电网连锁故障预防策略4个方面展望了未来研究方向。     

甘肃地区高比例新能源大外送电网面临的挑战及思考

以甘肃电网为例,从电源层面不确定性特征凸显、发电基地与负荷中心逆向分布、电源灵活性不足、电力电量不平衡等角度,从电网层面灵活性不足、适应性问题突出等方面,对电力市场与电网水平相互制约、跨区域市场平衡等问题总结面临的挑战。针对上述问题,从新能源机组涉网特性、电源组织方案、传统火电灵活性改造、自备电厂调峰能力挖掘、“双计划”发电模式、储能技术应用的角度在电源层面提出思考,从外送通道建设、网架结构优化、运行能力提升、跨省区合作强化在电网层面提出思考,从建立互补性电力市场、加强交易计划校核、发挥能源结构优势对电力市场交易机制提出思考,旨在为其他具有高比例新能源大外送电网的区域提供借鉴,支撑新能源电网的健康发展。     

基于CCA分析法电网连锁故障分析

通过以往大停电事故分析不难发现,其事故本质为源故障发生后,后续局部调整失败导致的连锁故障传递使电网运行环境恶化,最终引发大停电事故。基于CCA(cause consequence analysis)分析方法,依据电网拓扑结构和控制设备基本特性对电网的连锁事故的原因以及控制失败后可能引发的后果进行了分析,对电网故障的动态传递过程给予了较为直观的揭示和说明,并利用该方法对2011年美墨大停电事故进行了实例事故分析,验证其适用性,为大停电事故分析提供借鉴。     

考虑连锁故障的广东电网抗毁性分析

为研究极端天气条件下的复杂电网抗毁性,构建计及台风及衍生灾害共同作用的电网节点停运概率模型,并分析了一种基于复杂网络理论的连锁故障模型。结合极端天气导致的电网节点故障和连锁故障过程中的节点过负荷故障,采用连锁故障模拟仿真的方法对复杂电网的抗毁性进行分析。以广东电网为例,首先分析了广东电网具有的小世界性是导致电网抗毁性降低的内在原因,随后的连锁故障仿真结果充分说明了电网小世界性的加深对电网抗毁性的恶化起到了加剧作用;最后,指出极端天气扩大了连锁故障的传播范围,严重地降低了电网的抗毁性。     

清洁能源高比例接入与终端再电气化对城市电网的影响分析

清洁能源接入比例和终端电气化率的快速提升给城市电网带来了新的挑战,亟需研究城市电网形态演化规律,并为城市电网的发展提供针对性建议.首先,从设备网架层面、通信调控层面、市场服务层面分析城市电网受到的挑战;其次,从源-网-荷角度分析,梳理出围绕灵活性展开的城市电网演化主线;再次,从灵活性角度出发,研究新形态城市电网在清洁能...     

考虑电网运行状态和结构关联的连锁故障序列预测

针对传统连锁故障考虑因素单一的不足,该文提出一种综合考虑电网运行状态和网络结构的连锁故障预测方法。首先,根据系统运行状态,建立潮流相关的线路故障概率模型和基于Markov方法的隐性故障模型;其次,基于复杂网络理论,提出网络电气结构和保护关联区间,建立故障级间的结构关联模型;最后,兼顾故障后系统运行状态和网络结构的变化,提出连锁故障预测方法,从而辨识出最易受初始扰动影响的下级故障及其影响范围,使预测结果更加符合电网实际运行情况。基于IEEE 30节点系统仿真结果验证了该方法的有效性和实用性。     

电网连锁性故障序列的模糊综合评价方法

为研究电力系统在隐性故障下的故障传播路径,在分析隐性故障发生机理的基础上,提出基于扰动距离、潮流过限、潮流转移率和综合脆弱性4类模糊指标的支路故障综合可能性指标。应用灰色关联理论获取指标影响权重,采用模糊综合评价得到支路故障综合可能性指标,并进行故障排序。该方法能够综合考虑多种故障触发不确定因素,更准确地评估预误动集中支路发生故障的可能性。在IEEE 30节点系统的仿真验证了该方法的有效性和普适性。     

基于最优负荷削减的小世界电网连锁故障模拟

现有小世界电网连锁故障模型中,故障严重程度的评价指标不能很好地考虑故障后系统运行情况,且计算方法过于简化,为此,提出以最小失负荷百分比作为连锁故障发生后评价故障严重程度的指标,并运用基于直流潮流的负荷削减最优化模型计算最小失负荷量,从而对基于节点电气介数的连锁故障模型的模拟过程进行改进.系统受到攻击后,该方法通过重新调度系统中的发电功率来消除系统约束违限,在无法避免负荷削减时使负荷削减量最小.算例结果验证了该方法的有效性     

基于协同学思想的电网连锁反应故障预防模型

给出了电力系统连锁反应事故预防的协同学思想,建立了连锁反应的故障预防模型。该模型引入了反映系统运行点距离自组织临界状态远近程度的系统连锁反应风险系数和表征系统支路之间关联程度的支路连锁反应风险系数。比较了连锁反应故障模式搜索过程和手机汉字输入法的设计思路,提出了基于混合法的连锁反应故障模式搜索方法。搜索结果表明,采用上述模型可比较不同运行方式下系统连锁反应故障的威胁程度,且模型的求解过程可作为预防单一连锁故障模式的依据,验证了该模型在防止电力系统大停电方面的有效性和可行性。     

考虑线路停运率的电网连锁故障风险评估

风险指标能够综合事故的可能性和严重性,可用来预测电网的连锁故障序列.传统风险评估中的可能性指标仅考虑了线路故障率,而线路过载停运是导致电网连锁故障的重要原因之一.为考虑电网中的复杂不确定性,根据线路故障、线路不正常工作时引起保护动作、环境因素和人为误操作3个方面来确定每条线路的综合停运率.以线路综合停运率作为连锁故障的可能性指标,结合严重性指标进一步建立了考虑线路停运率的电网连锁故障风险评估模型.对WSCC-9节点系统和某地方电网采用该方法进行仿真,结果证明该方法正确、客观,具有一定的工程应用价值.     

通信光缆故障对电力网连锁故障的影响

连锁故障研究在应对突发的大面积停电方面具有重要意义,而传统连锁故障研究很少考虑信息网通信光缆对电力网连锁故障的影响。从信息网边的角度出发,在直流潮流模型下,通过建立信息网对电力网连锁故障影响模型,并以IEEE 30节点系统为例,研究了通信光缆遭受随机故障和不同信息网拓扑结构对电力网连锁故障的影响。仿真结果表明,由于信息网的引入,电力系统脆弱点增多,导致大停电的风险增加,随着信息网中通信光缆故障规模的增大,信息网对电力网连锁故障的影响强度由强变弱,直至稳定。同时,信息网网络拓扑结构对电力网连锁故障影响显著,信息网更宽的度分布增加了电力网的脆弱性,在规则网络中,信息节点的度越大,通信光缆故障对电力网连锁故障的影响越小。