电网失步解列装置配置研究

本文针对失步解列Ucosφ原理,研究了滇东北电网的振荡中心,论证了失步解列装置的配置方案,提出了失步解列的控制策略,仿真了牛从直流多极闭锁、甘永故障跳双回、永多故障跳双回的控制效果。研究成果于2014年6月得到现场应用。     

华东电网失稳模式及失步解列断面研究

结合电网的实际运行情况及国内外停电事故的经验教训,确定了华东电网预想故障集,并对故障集进行了仿真分析。根据仿真结果,总结了2012年华东电网潜在的失稳模式及所需要的解决方案,并基于无功功率的原理对各个潜在失稳模式下的失步中心进行研究分析,确定了在各个失稳模式下的失步解列断面,为华东电网制定失步解列控制策略提供依据。     

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。     

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.     

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。     

福建电力系统失步和失步解列研究

建立了福建电力系统及其与华东电网互联的模型,通过EEAC直接法研究了系统主网架线三相短路极限切除时间,通过仿真算法研究了联网前后系统失步的类型和暂态、动态过程,并分析了失步保护和失步解列装置的行为,提出了设置防止灾变的安全自动化系统方案建议。     

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。     

基于无功功率捕捉失步解列断面的理论研究

就等值双机系统在失步振荡过程中失步断面联络线的电气量进行了研究分析。当多机电力系统失步成2组同调机群,失步断面通常是由考虑到解列后子系统的同步运行并可以将系统解列成2个同调子系统的一组联络线组成。这组联络线的电气量的共同特征主要是:失步断面联络线上有功功率周期性过零振荡;失步断面联络线上有一点(失步中心),其电压幅值的变化幅度明显大于联络线的其他地方,且距离失步中心越远,幅值变化越小,即在失步振荡过程中,失步断面联络线存在明显的电压梯度;失步过程中,无功功率由失步断面两侧流向失步断面中。利用有功过零判断振荡周期并在该周期内对无功功率进行积分,该积分值能够反映出失步断面的这些特征。基于此,提出了基于无功功率寻找失步解列断面的方法。     

强联系电网失步解列判据的分析与选择

在通过多回联络通道形成强联系的大规模电网中,当系统发生失步振荡时,振荡中心不一定是落在一条联络线路上,而是落在一个失步断面上。在对基于本地量判据ucosφ失步解列判据和视在阻抗角失步解列判据研究分析的基础上,对两种判据的比较,选择基于系统失步断面的失步解列判据,更能适应强联系电网稳定运行的要求,算例仿真验证了所选择判据的正确性。     

川渝断面失步解列装置配置研究

对当前中国电网中常用的失步解列装置及其原理进行了综述和说明。同时,对川渝断面失步解列装置配置的可能性及其效果进行了计算和分析。     

异步联网后云南电网失步特性与解列系统方案研究

云南电网与南方电网主网实现异步联网,云南电网的失步振荡特性随之发生新的变化。利用基于电压比相原理和Ucosφ原理的失步振荡中心搜索方法,对异步联网后云南电网典型方式下的多重严重故障进行仿真研究,确定失步振荡中心的分布区域和失步断面的构成类型。云南电网目前配置的分散独立式失步解列装置,对于复杂断面的失步判别和解列效果均不理想,因此在研究云南电网失步特性的基础上,针对并列式失步断面和长链式失步断面,提出基于Ucosφ判据和电压比相判据的失步解列系统构建方法,设计并初步验证了滇西北、滇中西南、滇东北失步解列系统构建方案与初步策略。     

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。     

一种捕捉失步中心位置的新方法

目前工程应用的失步解列装置基本是通过最小测量电压或最小测量视在阻抗幅值去捕捉失步中心的位置,然后判断装置是否实施解列,但仅通过电压幅值或反映电压幅值的视在阻抗幅值不能判断失步中心的位置方向。无功功率与电压存在强耦合的关系,通过u cosφ轨迹过零等方法可以判断出失步中心出现的时刻,此时瞬时无功功率在失步断面联络线上呈单调性分布且在失步中心处大小为0。基于此,提出了通过无功功率捕捉失步中心位置的算法。该算法在确定失步中心的位置范围的同时可判断出失步中心的位置方向,可给出更多的振荡信息。最后,通过仿真进行了必要的说明。     

两渡直流投产后南方电网失步特性及应对措施分析

两渡直流投产后南方电网将形成"八交八直"并列运行的局面,可大幅提高西电东送的能力,但也会给南方电网严重故障后的失步特性带来新的问题。为此,研究了南方电网现有失步解列控制措施的适应性及存在问题,通过仿真研究分析了两渡直流投产后南方电网失步振荡特性的变化,并根据南方电网发展情况给出了云南与主网异步联网、强化稳定防线等方面的应对措施。     

长距离输电型电网振荡中心分布及解列措施

针对中国典型的长距离输电型互联电网——西北电网,采用时域仿真分析并结合电网物理特性的定性分析方法,基于不同水平年多个运行方式下大量仿真计算,进行西北电网失步振荡中心在不同水平年、不同故障扰动条件下分布情况的对比分析,论述了在该类型电网中失步振荡中心分布的特点、影响因素和一般特征。在此基础上,针对失步断面近区发电机组受振荡能量冲击,与振荡中心两侧振荡机群均失去同步的情况及其对常规解列措施的影响,提出了在确保主失步振荡机群合理解开前提下,按失步断面解开后形成的末端电网恢复效果原则选择解列断面或加配其他措施的改进解列措施。     

南方电网失步解列装置整定方案

用BPA(Bonneville Power Administration)程序对南方电网目前配置的失步解列系统的定值设置及协调配合进行研究,特别是研究了低压减载的影响以及判出失步后解列不同断面的效果。研究将BPA程序计算结果回放进实际失步解列装置以检验动作结果与分析是否相符,并建立了由南方电网交直流混合实时数字仿真(RTDS)模型、失步解列系统、功率放大器、直流控制保护装置组成的实时闭环试验系统,对研究结论进行了验证。一系列研究表明,在考虑系统中低压减载装置实际动作效果的情况下,为保证失步解列装置的正确动作,需对当前该装置的配置和整定值进行调整。