高周切机装置在安徽省江北电网大机组的应用

高周切机装置可防止江北电网频率升高，从而提高电网稳定水平。淮北国安电力有限公司安装的高周切机装置用于切除两台300Mw大机组。该装置是华东电网的第一次成功试点。本文针对该装置，从项目背景到试验过程以及经济效益各个方面进行了详细阐述。可以预见，这一新技术将会在电力系统中得到更广泛的应用。     

安全稳控装置在发电厂的应用

安全稳控装置是电网区域安全稳定控制装置的简称,这种控制系统是电力系统整个安全控制的重要组成部分。它是在电网发生故障(线路或大机组跳闸)时,采取切机或切负荷等措施,确保电网和电厂安全稳定运行。它与正常稳定运行状态下的安全控     

合理配置稳控装置 提高电网受电能力

电网安全稳定控制装置是为保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备,实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回降等功能,是保持电力系统安全稳定运行的第二道防线。2011年9月国务院颁布了《电力安全事故应急处置和调查处理条例（599号）》,对电网可靠供电提出了更高的要求。如何合理配置稳控装置,在保障电力系统安全稳定运行的基础上尽量减少负荷损失是电网运行的一项重要课题。     

东北电网的系统安全自动装置

本文叙述了自动解列装置、联锁切机、切负荷装置、水轮发电机低周自起动装置、水电厂自动减载装置、汽轮机快关汽门等多种安全自动装置在东北电网的应用和发展过程。在总结三十多年电网运行经验的基础上,文章对电力系统安全自动装置的进一步发展提出了值得重视的意见和建议。     

葛洲坝大江电厂交直流切机系统的研发与应用

为满足西电东送的系统要求,葛上直流输电系统对华东地区送电功率将增加到1 200MW.为了在这种工况下维持整个华中网系统和葛洲坝系统的安全稳定运行,由华中网调、华中科技大学、葛洲坝大江电厂共同研制开发了QWD型交直流切机稳定装置.对该交直流切机稳定装置的研发和应用情况进行了全面的介绍,电力系统工作者在考虑交直流输电系统的安全稳定运行问题时,可以此为参考.     

PLC 在电力系统稳定控制中应用探讨

本文以就地联锁切机装置为例论证了ＰＬＣ在稳定控制中的应用，给出了详细的方案及软、硬件功能介绍。最后探讨了ＰＬＣ在电力系统稳定控制中作为自动控制装置的优越性和可行性。由ＰＬＣ构成的ＰＱＪ—Ｉ联锁切机系统特别适用于有重负荷远距离送电的水电站     

计及发电机凸极效应的暂态稳定性实时预测与控制量计算

本文给出利用发电厂本地的电气量及开关量构成发电厂与电力系统之间的暂态稳定紧急控制装置的实时与超实时相结合的算法，算法计及发电机的凸极效应、超实时算法在故障中预测网络的操作，快速预测暂态不稳定性并计算维持暂态稳定所需切机的台数，能在故障后４０ｍｓ内起动切机控制。实时计算跟踪故障的发展和网络的操作，在故障的极限清除时刻计算切机量并起动控制。数值试验表明，该算法对暂态不稳定的预测快速、准确、控制量计算正确且投入切机控制后有效。     

基于响应的电力系统安全稳定综合防御技术

针对电力系统安全稳定措施存在的失效风险,提出将基于响应的电力系统安全稳定控制技术融入电力系统安全稳定"三道防线",作为应对小概率意外事故的关键技术,重点研究了响应控制技术定位与配合原则、各类稳定问题的判别和控制技术。为解决响应切机控制存在的潜在问题,提出切机与解列控制协调配合方法,将解列控制用于防止系统失稳破坏。最后利用仿真算例在各种故障场景下验证该防御体系的全面性、可靠性、有效性。     

北仑电厂安全稳定切机装置的功能与实现

为了缓解浙江沿海500 kV电源群送出矛盾,提高送出稳定水平,在北仑电厂装设了安全稳定切机装置.介绍该切机装置的组成、主要功能,详细描述了切机装置的控制策略以及提高系统可靠性的措施.最后,对该装置实施的效果做了评价和展望.     

三峡稳控装置及高压直流输电系统双极故障后稳控切机情况实例分析

本文以电力系统稳定控制为引,介绍了三峡安全稳定控制装置的功能作用。通过2013年8月6号江城直流双极故障实例,依据稳控装置软件逻辑对此次事故后未正确切机情况进行了较详细的分析,并对三峡安全稳定控制装置逻辑实现上存在的隐患进行了阐述,最后指出了相应的隐患整改措施,并试验合格。     

计及FACTS的暂态安全稳定紧急控制策略

FACTS控制与传统控制手段缺乏协调可能威胁电网安全稳定。离线控制策略表在不考虑FACTS设备条件下的断面极限过于保守，紧急控制措施较重；而考虑FACTS设备全部容量均可用于暂态过程时，又会导致断面极限过于乐观，紧急控制措施不足。提出了计及FACTS的暂态安全稳定紧急控制策略，将FACTS参与电网暂态稳定控制分为FACTS设备主动调节、紧急执行修正策略和分轮次追加控制3个阶段，将传统暂态安全稳定控制和FACTS控制有机结合，既保证了系统的安全性又提高了控制措施的经济性。以可控串补为例，通过实际电网仿真验证了所提策略，仿真结果表明，通过可控串补参与电网暂态稳定控制，降低了暂态过程中的加速能量，可减少传统暂态稳定控制的切机量，同时维持了电网的稳定运行。     

虚拟内存技术在策略表刷新机制中的应用

鉴于暂态稳定控制系统中单处理器模式下有限的内存量很难满足在内存中实时查询理论上无限增大的准实时策略表库的要求,结合虚拟内存技术,根据电力系统运行方式变化的实际情况,通过特殊的选择机制动态调整内存策略表库中所存放的准实时策略表,保证电力系统异常发生时需查询的相应运行方式下的策略表已存储于内存中。静态试验证明了策略表调度机制的快速性与准确性。     

基于N-1规则的多端柔性直流输电系统联合控制策略

在多端柔性直流(voltage source converter based multi-terminal DC,VSC-MTDC)输电系统安全运行时,该系统必须满足N-1法则,即当该系统任何一个换流站由于故障或者检修退出运行时,剩余系统具备功率调节能力,能够恢复功率平衡,保持系统稳定运行,且暂态过电压不会超过设备绝缘裕度。为了维持VSC-MTDC直流电压尽可能地稳定在原有水平,提出了一种考虑到VSC-MTDC中任一换流站退出运行时的联合控制策略。该策略结合了VSC-MTDC系统主从控制与下垂控制的优点,令VSC-MTDC系统中容量最大的换流站为定直流电压控制,其余换流站为直流电压-有功功率下垂控制,并设置定直流电压控制换流站参与功率调节的优先级高于其余换流站,仅当定直流电压控制换流站传输功率达到上限时其余换流站才参与功率的调节。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了VSC-MTDC的仿真模型,对所提出的联合控制策略在N-1故障条件下进行仿真验证。仿真结果表明:所提联合控制策略在换流站退出运行时有效保证了直流电压的稳定以及系统功率的紧急输送,提高了VSC-MTDC的运行稳定性。     

暂态功角弱稳定模式辨识及其协调紧急控制策略

针对电网发展过程中可能出现的复杂暂态功角失稳现象,提出了用于系统安全稳定分析和控制的暂态功角弱稳定模式的概念及其辨识方法,解析了紧急控制导致弱稳定模式演化为主导失稳模式的机理及其近似必要条件。在理论分析的基础上,提出了基于系统暂态稳定约束转化的紧急控制数学模型,进而设计了基于动态灵敏度指标的启发式协调紧急控制策略计算方法,提升了紧急控制算法对于处理复杂暂态失稳情况的适应性,实现了统筹系统暂态功角多个弱稳定模式的自动协调控制。基于实际电网的算例验证了所提紧急控制负效应机理及策略搜索算法的有效性。     

直流馈入受端电网暂态电压与频率稳定紧急协调控制策略

为应对多直流馈入受端电网直流闭锁故障导致的暂态电压和暂态频率稳定问题,提出一种综合考虑直流功率紧急提升、调相机紧急控制和切负荷的紧急协调控制策略。首先,采用了基于多二元表的暂态稳定裕度指标,分析了直流功率紧急提升和调相机紧急控制对受端电网暂态电压稳定的影响,提出了受端电网多控制手段紧急协调控制方案。其次,基于该控制方案,计及暂态电压和暂态频率稳定约束,以控制代价最小为目标,建立了多控制手段下受端电网紧急协调控制优化模型。然后,采用灵敏度法将模型线性化,考虑了直流功率紧急提升对暂态电压稳定的负面影响,并采用逐次线性规划方法求解。最后,通过华东电网实际案例结果验证了所提控制策略的有效性。     

区域电网无功优化控制系统的研究和应用

目前所使用的电压无功自动控制系统虽能满足电网对电压无功控制的要求,但却缺乏对其所提控制策略的调节效果进行量化评价的手段。介绍了如何通过统计和分析区域电网自动电压控制（AVC）系统历年来的运行数据,采用改进后的灵敏度算法和无功优化算法,对萧山电网当前无功设备配置情况进行经济效益分析。基于原有的无功控制系统研究开发的无功优化控制系统可评估无功电源分布的合理性,同时根据现有电网结构和负荷水平得到无功补偿设备配置的效益分析报告,为电网无功优化配置提供量化参考,并对AVC策略优化提供量化依据。     

基于最优控制原理的电力系统紧急控制及应用

基于时域方法仿真得到系统受扰轨迹,并结合实际电网安全稳定控制系统的配置情况和运行要求,给出了暂态稳定下最优紧急控制模型。采用了启发式故障后轨迹相对功角最大值小于门槛值作为暂态稳定约束条件,通过引入变分原理,推导了暂态稳定约束条件对控制量的灵敏度。通过建立线性规划模型,把微分代数方程所描述的电力系统紧急控制转化为以切机切负荷为控制量的最优控制问题。文中提出的暂态稳定紧急控制模型与时域仿真方法具有同等的适应性。广东电网的计算结果表明,文中方法对紧急控制策略灵敏度的确定高效且实用,对保证电网安全稳定运行有重要意义。     

基于动态安全域的最优时间紧急控制策略算法

紧急控制是电力系统安全的重要防线,对维持故障及大扰动下系统暂态稳定有重要作用。对电力系统紧急控制的大量仿真表明,当系统遭遇故障多摆失稳时,电力系统事故后紧急控制时间对系统稳定性影响在时间域上是非线性的。基于动态安全域理论对紧急控制时间影响进行量化比较,并提出一种改进的故障后系统最优紧急控制策略计算方法。该方法考虑了紧急控制策略时间维度的优化,能量化反映在多摆失稳情况下紧急控制时间对系统的影响,并计算最优集中紧急控制时间及切除量。IEEE10机39节点系统仿真结果表明,新算法可以优化控制策略,减少控制成本。     

紧急功率支援下自适应重合闸附加稳定控制策略

能源分布和负荷需求逆向分布特征促成了我国形成多个大规模电力电能外送系统,在非预期大扰动下会出现系统首摆失稳且自适应重合闸仍难以改善系统稳定性的局面。基于此,提出了一种紧急功率支援下自适应重合闸附加稳定控制策略。首先分析了系统首摆失稳的场景以及失稳条件,并提出了基于功角超实时预测的首摆稳定性预判方法,论证了长时间要求的预测最优阶数。然后结合直流通道提供紧急功率支援能够消纳系统不平衡能量,提出基于超前预控的自适应重合闸附加稳定控制策略。结合失稳判断,分析预判控制时序。基于紧急功率支援协同最佳重合闸时间最大程度上减小了系统功角摇摆,解决了瞬时性故障首摆失稳时重合闸方案的缺失问题。最后,基于PSCAD/EMTDC建立大规模电力外送模型,仿真验证了所提自适应重合闸附加稳定控制策略的有效性。     

柔性直流与常规直流协调的紧急功率支援策略研究

柔性直流(VSC-HVDC)具有响应速度快、有功无功解耦、可向交流系统提供无功支撑等运行特性。将柔性直流纳入电网紧急控制系统,可在提升交直流电网暂态稳定性基础上降低常规切机切负荷控制的代价。基于扩展等面积法则(EEAC),研究直流紧急功率支援提高故障后系统暂态安全稳定性的机理;通过对不同类型直流功率调制的对比研究,指出柔性直流与常规直流(LCC-HVDC)的紧急功率支援在改善故障后系统功角恢复方面存在差异,紧急控制应考虑不同类型直流的控制优先级;提出为保障故障后电网暂态稳定所需直流紧急支援功率计算方法,并结合不同故障情况下直流功率支援的优先级制定相应的紧急协调控制策略。