电力系统低频减载分析软件包的开发和应用

低频减载是控制电力系统一般故障及大面积复杂故障重要而有效的手段。合理而快速地切除负荷或解列,可以使整个电网在最短的时间内恢复至稳定运行状态,切负荷的整定计算必须合理精确,以最小的切负荷量在最短的时间内使系统频率恢复正常。文中的切负荷软件包由系统数据库建立、数据转换和导入、频率计算和分析以及切负荷方案优化等模块组成,能根据系统的参数特性和运行要求给出最优方案,且具有友好的人机界面和便于维护更新的系统数据库,在上海电网的应用及仿真表明了上述优点。     

应用序优化理论的快速切负荷机组布点方案

具备快速切负荷(fast cut back,FCB)功能的火电机组能在外部电网发生故障时带厂用电运行,在故障消除之后迅速对外供电,是一种性能优异的黑启动电源。分析了FCB机组对电网恢复的影响,以电网机组恢复时间最短为目标,考虑机组启动时间、启动功率、线路充电时间等约束条件,建立了FCB机组优化布点方案模型。在满足工程需要的前提下提高计算效率,引入序优化理论,确保以足够高的概率得到足够好的FCB机组的布点方案。通过经典IEEE-118节点算例和某实际系统算例验证了模型和算法的有效性。算例结果表明,合理的FCB机组布点方案能够减少系统恢复时间。     

安徽电网广域测量系统的建设与应用

对安徽电网广域测量系统(WAMS)建设和应用中的一些问题进行总结.阐述相量测量单元和故障录波仪的区别.论述以Plantlnfomation(PI)数据库组合Oracle数据库为WAMS主站平台、以PI数据库存储电网动态数据并以Oracle数据库存储电网模型和结构的优越性.分析动态监测系统反映出的电网特征及其物理意义;分析电网扰动(如切机、短路和切负荷)与电网正常运行操作(如设备退出运行、设备投入运行及正常倒负荷)所表现出的不同物理特性,从而找出合理的判据,实现电网扰动情况下的实时正确报警,避免产生误报警.展望WAMS的进一步应用和发展.     

特高压直流闭锁后的交直流混联受端电网最优切负荷方案

交直流混联受端电网中大容量特高压直流(UHVDC)输电线路发生直流闭锁故障后,电网会产生巨大功率缺额,引起潮流大幅度转移和频率跌落,可能会造成交流通道过载,引发连锁故障。针对这一问题提出了一种交直流混联受端电网最优切负荷方案计算方法。该方法基于广域测量技术,利用直流闭锁后瞬间量测数据,建立闭锁后稳态时交流通道传输功率和电网频率的估算模型,考虑交流通道传输功率极限、电网频率安全约束及可切负荷的重要性差异,以负荷综合损失最小为目标,建立最优切负荷方案的优化模型。通过改进的粒子群优化(PSO)算法求解得到电网最优切负荷点及其对应的最优切负荷量,保证了直流通道闭锁之后,交直流混联受端电网的安全稳定运行。最后在机电暂态软件PSS/E中以IEEE 39节点改进系统为例,通过仿真分析对所提方法进行对比验证,证明了该方法的正确性和有效性。     

±660 kV银东直流闭锁后的紧急切负荷决策

分析了特高压交流运行初期银东直流闭锁故障对系统稳定性的影响,提出直流双极闭锁后通过切除山东电网内部分负荷以减少特高压联络线北送功率来防止系统失稳。设计了切负荷控制系统,依据电网运行状态及时计算刷新银东直流双极闭锁后的切负荷量,并根据各子站负荷性质和负荷量合理选择切负荷站点。相比于对分法,基于弦割法的临界切负荷量搜索策略能够快速找到银东直流双极闭锁后山东电网内的临界切负荷量。     

安徽广域测量系统的建设与应用

广域测量系统为电力系统安全稳定运行及监测起着重要作用.对安徽广域测量建设和应用中的一些问题进行了总结.阐述了相量测量单元和故障录波仪的区别;论述了以PI数据库 Oracle数据库为WAMS主站平台,以PI数据库存储电网动态数据,以Oracle数据库存储电网模型和结构的优越性;分析了动态监测系统反映出的电网特征及其物理意义;分析了电网扰动如切机、短路和切负荷与电网正常运行操作的设备退出运行、设备投入运行和正常倒负荷时电网表现出的不同物理特性,从而找出了合理的判据,实现电网扰动情况下的实时正确报警,避免产生了误报警;展望了广域测量系统的进一步应用和发展.     

新疆地区电网频率特性仿真分析

结合新疆电网2009年夏季最大负荷运行方式,基于电力系统综合程序PSASP仿真分析了吐鲁番、哈密地区电网在大机组跳闸后频率及重要联络线路故障时频率的变化波动过程,并比较了不同切负荷方式下频率仿真曲线的变化情况。通过仿真分析认为,加强新疆电网频率稳定性,一是要提高投运机组的安全稳定运行;二是对于因故障与主网解列的地区孤网,以总切负荷量最小为目标,各地区之间要相互配合分配切负荷量。仿真结果对制定频率控制方案、安排运行方式、调度实时调整等提供科学依据。     

弱受端小电网安控切负荷措施与低频减载措施的配合方案

基于电网低频紧急状态下系统频率变化特性的一般规律,详细分析了功率缺额扰动下的弱受端小电网暂态频率变化特点及其影响因素,如功率缺额、网内开机台数、负荷类型、故障地点及类型、切荷率、切负荷时间、电容器投切情况等,并给出了定性的理论公式推导。基于上述弱受端小电网频率变化特性的影响因素分析,针对小电网功率缺额扰动后存在的频率首摆下潜深度过大、持续时间较长的特点,提出了弱受端小电网安全稳定控制装置切负荷(简称安控切负荷)措施与低频减载措施的配合原则和具体配合方案:切负荷时间和切荷率的配合、装置动作出口配合。以西北某实际弱受端小电网为例,进行了仿真分析。仿真结果验证了所提配合原则的合理性和2种配合方案的可行性。     

频率的时空分布对低频减载的影响研究

基于电网网架结构、发电机组分布、机组参数及负荷类型等因素的影响,系统频率特性呈现为时空分布。由于系统频率是制定低频减载方案的依据,致使低频减载装置不能按照设计的理想状态动作。针对某地区电网解网事故,详细分析了功率缺额下系统频率的动态特性及低频减载装置的动作情况。基于频率的时空分布特性考虑低频减载装置动作后频率恢复效果、切负荷大小及切负荷类型等影响因子,分析了负荷特性对频率的影响,提出了分散切负荷和集中切大用户工业负荷的两种研究方案。研究结果阐明集中切大用户工业负荷可快速恢复系统的频率,并对居民负荷影响较小。因此,对实际电网运行、低频减载方案的制定具有重要的参考价值。     

风电高渗透率下豫西电力系统节点频率稳定性研究

在新能源发电渗透率迅速增长的同时,电力系统的惯性水平,尤其是频率稳定性将大幅降低。以河南豫西地区电网为研究对象,探讨不同渗透率的风电异步联网后短路故障、负荷变化及化学储能三种典型运行方式对地区电网频率的影响规律。研究发现：当短路故障运行时,随着风电渗透率的继续增加,豫西地区电网系统在应对短路故障时的系统稳定性越来越差,事故系统频率最高值及波动幅值均逐渐升高,最高可达1.35 Hz;当负荷变化运行时,随着负荷的增加,电网频率的峰谷幅值差逐渐线性升高,而随着渗透率的增加,电网频率的峰谷幅值差呈现先升高后降低的趋势,当负荷变化超过40%时对应的电网系统频率峰谷幅值差均已超过0.4 Hz;风电经化学储能后,风电并网时系统稳定性得到明显提升,短路故障运行频率变化幅值可维持在±0.005 Hz内,负荷变化时频率变化幅值可维持在±0.05 Hz内。