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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

基于功率突增的稳控切负荷策略研究

随着国家经济水平的不断提高,电网的用电负荷不断增加,同时用户对供电可靠性的要求也越来越高,DL 755—2001《电力系统安全稳定导则》(安稳导则)和599号令分别从电网安全稳定和供电可靠性角度对电网规划、系统运行与控制等方面提出了严格的要求。但是由于电网网架结构复杂和断面功率传输大,电网发生故障情况下,将导致断面超极限以及地区电网电压稳定性和频率稳定性问题,采用传统的稳控切负荷策略配合困难以及策略复杂甚至可能导致过切,传统的稳控切负荷方案已不满足要求。通过对电网故障情况进行分析,找出电网故障时的共性,提出功率突增的概念,结合断面功率突增的特性提出基于功率突增的稳控切负荷方案。运用PSASP程序对某电网进行模拟仿真分析,验证在保证电网安全稳定运行前提下,所提出的切负荷方案能有效减少切负荷量且切负荷策略简单,各参数整定容易,具有重要的实用价值。     

故障驱动切负荷和轨迹驱动切负荷的协调优化

切负荷（LS）控制既可由故障驱动（即紧急LS）,也可由轨迹驱动（即校正LS）,大量不确定因素突出了它们之间协调的重要性。按照解耦优化-聚合协调的框架,用稳定性量化软件FASTEST分析不确定因素下的稳定性,分别优化故障驱动的LS及轨迹驱动的LS,在优化其中之一时,将另一个最新迭代结果作为仿真的外部场景,迭代到预想故障集的风险总代价不再明显减小为止。考虑某实际系统的预想故障、负荷模型和负荷水平等不确定因素,仿真证实该协调优化方法在保证系统稳定性的前提下,显著减少了控制的风险。     

CCC-HVDC系统的故障恢复特性

随着大容量、远距离输电的应用日益广泛,应用传统换流器的直流输电系统有明显的缺陷,而电容换相换流器(CCC)由于其特有的换相特性,成为研究的热点。如果要应用于实际工程,必须首先对它的暂态特性有详细的了解。为了研究CCC-HVDC系统的故障恢复特性,首先利用PSCAD/EMTDC对CCC-HVDC系统和普通换流器系统分别建模,研究二者在各种暂态故障下的动态特性,记录了两个系统在各种故障下,整流侧和逆变侧的电压和电流。仿真结果表明CCC-HVDC系统和普通换流器系统在不同的故障情况下,表现出的暂态特性有明显差异。通过比较发现,在三相交流故障,直流线路故障和阀短路故障中,CCC的故障恢复特性都比普通换流器好,CCC提高了抵抗换相失败的能力,降低了甩负荷过电压,CCC在整流装置中的阀短路过电流比普通换流器的小。在CCC中通过使用可控串联电容可减小铁磁谐振。但在不对称故障中,CCC系统的恢复特性没有传统换流器系统好。     

电力调度中负荷管理技术的应用和发展

在电力调度中应用负荷管理技术,可以实现电力负荷稳定运行和均衡发展,使电力系统运行更加安全稳定。负荷管理系统可以作为调度切负荷系统的重要补充部分,提高了负荷调度灵活性和有效性,改善电力负荷曲线的形状;同时缓解电力设备压力,保证了重要用电户的供电。负荷调度是电力调度的重要工作,应用负荷管理技术可以提高电力调度准确性。随着科技进步与发展,负荷管理技术也日趋成熟,在电力调度中将会发挥更大的作用与优势。     

基于神经网络的电力系统负荷特性辨识

负荷建模在电力系统分析中起着十分重要的作用。参数辨识是负荷建模的关键,好的辨识方法能够在最短的时间内找出最优的辨识结果,提高建模的效率。首先介绍了静态负荷模型和动态负荷模型,其次介绍了神经网络,最后基于神经网络对电力系统负荷特性辨识。应用线性BP（LBP）网络的参数辨识方法,分别对静态负荷模型（幂函数模型、多项式模型）和动态负荷模型（差分方程模型）的参数进行辨识。通过现场的实测数据辨识了模型的参数,并验证了模型的有效性。     

处理小电流接地故障的新思路

小电流接地故障是供配电系统中最常见的故障,对供电系统的安全可靠运行构成严重威胁。基于目前日趋完善的小电流接地选线技术和智能化的综合自动化系统及馈线自动化技术,提出了处理接地故障的新思路,即按照选线-跳闸-重合-隔离故障的方法处理小电流接地故障。另外,通过具体统计资料分析了重合闸技术在该类故障中应用的可行性,阐述了利用馈线自动化技术隔离故障的过程,认为该方法可以减小故障对系统的危害,并可以减少因故障造成停电的后果。     

中长期电力负荷预测软件包的开发与应用

介绍所开发的中长期电力负荷预测软件包及应用.软件包提供了丰富的模型库,各模型可单独预测,也可选择几种模型进行综合预测,既提高了预测精度也增强了软件包在不同类型地区的适用性.软件包界面友好,操作方便,容错性强,提供联机帮助,输入输出形式灵活,支持打印,已正式应用于江苏电网的负荷预测.     

Industrial power system analysis with database access

This paper presents a useful software tool to analyze an industrial power system. The program has two main functions. One is to let the personnel of the industrial plant graphically set up and access the electrical database, such as filtering or searching information. The database can be included in the company documentation. Based on the database, the other is to graphically perform a load-flow analysis and short-circuit current calculation on a PC. Considering the structure and connection of transformers, a system analysis is performed with appropriate phase shifts. In addition, the unbalanced fault current calculation is generalized with all types of faults happening in a power system such as single-phase fault or multiphase fault, with or without faulted impedance, and bus faults or cable faults. Using the results of load-flow analysis as the prefault condition instead of preset voltage, one can obtain more accurate and practical results. Therefore, this program is very useful for industrial companies to analyze their electrical power system and train their electrical personnel     

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。     

新一代微机经济调度软件包的研制

本文介绍了一套基于ＷＩＮＤＯＷＳ和微机关系数据库ＡＣＣＥＳＳ的经济调度软件包，可使运行人员在全新的环境下轻松实现机组经济组合、经济分配、水火电协调计算和负荷预报。还介绍了该软件包与潮流软件包、火电厂经济调度软件包和电力市场模拟系统的接口。     

基于CC-2000的负荷预测在东北电网的实现

介绍了基于ＣＣ－２０００支撑平台的东北电网ＥＭＳ应用囫件中负荷预测软件的各项功能、数据库和人机界面的设计,以及负荷预测与其它应用软件的接口。针对东北电网的实际情况,在完善人机界面、维护历史数据方面做了大量工作,负荷预测软件已经实现了实用化在线运行 。