基于PV曲线的低压减载配置方法

低压减载是解决电力系统电压失稳的重要手段之一。目前工程实践中多采用试凑法进行低压减载方案设计,工作量大且缺乏系统性。为此,文章结合工程实际提出了一套低压减载配置的系统性方法,该方法以保证确定的电压恢复值为目标,以PV曲线为依据。研究表明,该方法具有系统性、鲁棒性和易用性,可直接指导工程实践。     

大规模电力系统电压失稳区的确定方法

本文基于扩展潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法，提出了一种确定大规模电力系统电压失稳区的计算方法。该方法可以明确地给出系统在指定运行工况下，全网最有可能发生电压不稳定或电压崩溃的区域以及与之相关的关键发电机和输电支路。从而为诸如低压减载方案的设计、无功补偿的配置和系统的运行调控提供直接的依据。实际电力系统计算结果表明，该方法具有物理概念清晰、计算简单快速，尤其是适合于解算大规模电力系统的特点     

低压减载方案研究综述

概述了在电压减载方案设计时应该考虑的因素和采用的研究方法,介绍了两类典型的低压减载设计方案和基于广域测量系统的新的低压减载方案。该方案在电力系统中得到了比较广泛的应用。     

基于暂态电压安全性评估的低压减载控制新方案

传统低压减载逐轮次动作,各轮次动作延时固定,难以与负荷特性的变化相适应。基于扰动后负荷的无功电压响应,利用负荷侧等效电纳的变化量对暂态电压安全性进行评估,并将暂态电压安全性较低的负荷节点作为薄弱节点,通过缩短薄弱节点低压减载的动作延时以使得负荷电压快速恢复,从而构建了基于暂态电压安全性评估的低压减载控制方案。IEEE 39节点的仿真结果表明,改进后的低压减载方案,能与负荷特性相适应,在快速恢复负荷电压的同时减小切负荷量,有利于减少低压减载所带来的经济损失。     

低频低压自动减载装置的一点改进

在电力系统中由于有功、无功缺额引起频率、电压下降时,低周、低压减载装置将自动按频率、电压降低值切除部分电力用户负荷,使系统的电源与负荷重新平衡,防止频率、电压崩溃事故,使整个系统尽快恢复正常。近几年来我局相继投入使用了几台UFV-2型微机低频低压自动减载装置。从几年的运行情况来看,其稳定可靠的运行状况、     

基于节点电动机最大自起动量的配电网低压减载

低压减载是电力系统安全稳定第三道防线的重要组成部分,而减载方案是低压减载的重要研究内容。感应电动机是造成电网电压崩溃的主要因素,也是低压减载的主要负荷。基于配电网及感应电动机有功特性、无功特性、转子运动方程等在Matlab搭建模型进行时域仿真分析。结果表明低压减载后的电网存在感应电动机的自起动过程,且以感应电动机为减载对象时,自起动的最大允许量与最小减载量有紧密联系。从而提出一种基于节点电动机最大自起动量的减载量整定计算方法以及减载策略。即通过不同初始转速下的节点电动机最大自起动量计算出每轮减载量,考虑减载速度对电压稳定性的影响,可在每轮减载中引入基于电压变化率的加速判据,实现有选择性地加速切除负荷。最后对传统减载策略和所提减载策略进行对比仿真,验证了所提减载方案在保证节点电压快速稳定的同时可实现对减载量的有效控制,从而保证了系统和重要电动机负荷的安全稳定运行。     

运城电网低电压分析及低压减载措施研究

通过稳定计算得出运城电网存在电压失稳的安全隐患。在防止电压崩溃的常用8种措施中，重点讨论了其中关于低压减载的措施，并经过计算，结合工程实际，制定了运城电网低压减载的具体实施方案。     

一种集中协调-实时分布控制的低频低压减载方法

低频低压减载是一种能有效防止电网电压崩溃的紧急措施。提出一种预先集中协调,实时分布控制的低频低压减载方案。基于独立低频低压减载装置构建分布式低频低压减载方案架构;采用负荷分层分区控制决定负荷切除量,实现站间、站内负荷的协调控制。通过仿真将低频低压减载方案与传统减载方案进行对比。结果表明,该方法能够提高切负荷精度,实现精准的负荷控制,降低稳控措施代价影响,加强电网的稳定性。     

南方电网无功电压运行特性的分析与探讨

介绍了电压失稳的主要形式;根据南方电网无功电压的运行情况,分析电网无功电压的薄弱区域。提出优化无功潮流、提高电网电压稳定性的4种有效措施(如合理规划网架和安排运行方式、合理配置无功补偿设备、制定无功优化控制措施和合理配置电网低压减载装置)。文章指出,为满足电网无功按电压分层分区合理分配,提高系统电压质量,南方电网必须抓紧开展无功优化的研究工作,建立电网电压稳定性分析模型,优化电网无功补偿配置方案和电压调整控制策略,不采用自动电压调整装置。     

电力系统低压减载配置和整定方法综述

低压减载是一种能有效防止电力系统电压崩溃的紧急控制措施。介绍了国内外一些电网的低压减载方案,并从低压减载的控制方式、安装地点、动作条件、时间延迟、切负荷量和仿真计算等方面分析和总结了低压减载配置、整定方法和经验。低压减载在国外较多采用集中控制方式,在国内电网主要采用分散控制方式;对于低压减载动作条件和延迟时间,分散控制方式多采用电压水平作为动作条件,集中控制方式多采用较为复杂的综合判据作为动作条件。低压减载需要协调电网的安全性和经济性,与低频减载相互协调,并适应交直流混合运行大电网及智能电网的发展需求。     

A new under‐voltage load shedding scheme for islanded distribution system based on voltage stability indices

Under‐voltage load shedding (UVLS) is an important technique to maintain the voltage stability and frequency of a power system network. UVLS has been applied widely in transmission systems to avoid system blackouts. However, with increasing penetration of distributed generation such as photovoltaic (PV) systems, the application of UVLS becomes important for islanded distribution systems. Under this condition, the network does not have a frequency reference as when it is connected to the grid. In this condition, when the load demand exceeds the PV capacity, UVLS is the only option to stabilize the system by shedding the load based on the changes of the voltage magnitude. In this work, a new UVLS scheme based on voltage stability indices is proposed. Four voltage stability indices are used as indicators for load shedding. Based on the stability indices, the loads that have the highest tendency of voltage collapse shall be the first ones to be shed. The proposed scheme is tested on a practical distribution network energized by a grid, a mini hydro generator, and a PV system. The test results on various scenarios prove that the proposed method is able to restore the system stability. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

江苏低频低压减载与负荷联切协调配置研究

针对江苏分区电网极端严重故障下存在严重功率缺额、局部孤网的局面,以及可能发生频率、电压崩溃的风险,文中提出低频低压减负荷与负荷联切装置相互协调的稳控配置方案。该方案依据断面潮流判断相应的切负荷量,并通过与低频低压减负荷协调配合适应电网不同运行方式。实际算例仿真验证了所提方案可有效保证分区电网孤网后的安全稳定运行。     

江苏分区电网低频低压减载方案适应性分析

在调研评述国内外分区电网低频、低压减载方案研究现状的基础上,针对江苏电网分层分区运行特点,分析指出江苏分区电网极端严重连锁故障下存在严重功率缺额、局部孤网等问题,通过校核江苏分区电网低频、低压减载方案的适应性．提出江苏分区电网低频、低压减载配置方案的改进建议。最后针对特高压电网互联、电气联系紧密,受电比例大、新能源出力不确定性等,对低频、低压减载方案整定研究方向进行了展望。     

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。     

基于P-V曲线的低压减载分群配置方案

低压减载是电网防御系统的第三道防线稳控措施之一,可以经济有效地防止电压崩溃。以安徽宣城地区电网为例,研究基于P-V曲线的低压减载方案。该方案通过稳定计算分析,找到该电网可能出现的电压失稳状态,计算出其部分负荷节点的P-V曲线,按照负荷增长与电压降低之间的定量关系,将节点划分为不同集群进行配置,能有效地阻止电压持续恶化。该方法根据电压对负荷的敏感程度制定的各节点或区域低压减载方案,比起统一配置方案更有利于系统电压的恢复。     

低压减载整定方法综述

低压减载(Under Voltage Load Shedding,UVLS)作为最经济有效的防止电压崩溃的紧急控制措施,通常被用作电力系统稳定控制的最后一道防线。综述了美国、加拿大、日本等一些国外电网的低压减载方案,详细介绍了这些电网低压减载设置的目的、设计的原则、整定的方法以及典型的整定参数值。此外,还介绍了国内部分省网低压减载的应用情况及其整定特点。针对分布式和集控式两种不同类型的低压减载实施方案,全面分析了各自的优势和不足。在上述国内外典型案例的基础上,分析总结了低压减载方案设计过程中需要重点考虑的因素和一般性原则,可供国内电网规划和运行人员参考。     

低压减载参数优化整定中暂态电压安全性的考虑

分析了低压减载(UVLS)改善暂态电压安全性的机理,提出UVLS参数优化整定中考虑暂态电压安全的分析方法与步骤,基于暂态电压安全裕度分析评估了电网暂态电压安全的薄弱区域。在分析UVLS参数对暂态电压安全裕度影响的基础上,进行UVLS参数优化整定,以详细模型时域仿真给出的母线电压的时间响应曲线为依据,按暂态电压安全裕度优化整定UVLS参数。     

基于多种群分层粒子群优化算法的电力系统低压减载优化方法研究

低压减载是维护电力系统电压稳定的一道重要防线。最优减载问题是离散变量(地点和轮次)和连续变量(各轮的控制量)的混合优化问题。提出了一种利用多种群分层粒子群优化算法(HSPPSO)求解最优减载问题的新思路,采用受动态电压约束的系统最优潮流所建立的优化模型,以所切负荷总量最小为目标函数。最后以IEEE-39节点作为算例,结果与标准粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)对比,得出在同样的稳定裕度和迭代次数要求下,HSPP-SO算法总能够得到最小的减载量,表现出了在求解UVLS问题时的良好适应性。     

江苏电网低频低压减负荷优化配置研究(二)——研究方法与动态模型参数的获得

采用时域动态仿真法研究了江苏电网及各分区电网的频率电压动态特性,分别得到了江苏全网和各分区电网的综合负荷频率响应系数。对江苏电网现行低频低压减负荷方案进行了校核,表明可能出现负荷过切、频率悬浮等问题。给出了江苏电网新的低频低压减负荷优化配置方案。研究表明,采用轮级间协调的集中控制型减负荷装置并配以后加速机制可以有效地改善故障下频率电压恢复曲线,减少切负荷量。     

低频低压继电器联合减载方法

传统的低频低压减载继电器相互独立,减载时未充分考虑负荷特性以及频率电压的相互影响,在严重扰动下可能出现欠控制或者过控制。提出了一种低频低压继电器联合减载方法,该方法在计及负荷母线频率和电压变化对负荷有功功率影响的基础上,根据实时测得的本地负荷的频率与电压响应信息自动计算低压减载量和低频减载的附加减载量,并将所求得低频减载切负荷量与低压减载切负荷量的较大值作为实际切负荷量输出至低频低压继电器上进行逐轮次就地切负荷。IEEE 39节点系统的仿真结果说明,该方法与传统分散式低频低压减载方法相比,能更好地适应负荷特性和扰动形式的变化,能更有效地保障受扰系统的频率稳定性和电压稳定性。