大电网四级梯度预警预控方法的工程实践

采取综合防御措施来避免大电网停电事故的发生受到越来越多电网运行人员和研究者的重视。现有的预警和预防性控制系统更多地关注电网运行实时在线的安全稳定分析和事故防范,然而从电网运行环节的全过程出发将能更好地实现综合防御的思想。四级梯度预警预控方法正是将系统工程的思想应用于电网运行生产过程的四个重要环节,针对各自的特点开展预警分析和预防性控制。介绍了大电网四级梯度预警预控方法在河南电网的工程实践情况,主要包括系统的功能实现、创新性的技术应用和应用中的思考与启示,为大电网预警预控系统未来的发展提供了借鉴和参考。     

在线稳定分析和控制技术的研究和应用

随着现代电网的发展,电网规模不断扩大,稳定问题更加复杂.众多偶然事件的集合有可能使得电网稳定性逐步恶化最终导致大停电事故.在线稳定分析和控制技术成为研究复杂电网动态特性和防御大面积停电事故的重要技术手段.2006年3月12日,国家电力调度通信中心举办了“电力系统在线动态安全分析“研讨会,邀请中国工程院薛禹胜院士和美国康奈尔大学教授江晓东博士做了技术报告.文中结合本次研讨会内容及国内外相关文献资料,对在线稳定分析和控制技术的研究和应用现状进行了分析,希望对其研究和应用有所帮助,进一步提高电网防御大停电事故的能力.     

电力负荷参数辨识的实用改进及实测结果

针对电力负荷参数辨识中出现的参数不稳定问题,对参数辨识过程作了改进:一是将负荷参数分为重点参数和次要参数,只对重点参数进行辨识,对次要参数则直接采用其典型值进行计算;二是给出了参数初始搜索范围选取的一般方法;三是对系统容量基值和感应电动机容量基值下的参数作了一些说明,在进行联网计算时,感应电动机自身容量基值下的参数要根据系统容量基值折合;四是提出了模型类别的判别指标。基于以上改进措施,对河南电网和江苏电网的实测数据进行了参数辨识,表明以上改进措施使电力负荷建模达到实用要求。     

河南电网送端和受端负荷模型对稳定极限的影响

分析了感应电动机负荷和恒阻抗负荷在暂态过程中的动态响应特性,说明负荷模型主要是通过有功特性对功角稳定性产生影响。通过对河南电网送端和受端负荷模型的调整及断面稳定极限的仿真计算,指出受暂态功角稳定性影响的送、受端断面稳定极限随电动机负荷的比例及定子电抗参数的变化而变化,且当相同的模型分别处于送端和受端时,其对暂态功角稳定性的影响不同。介绍了河南电网负荷特性数据库的建设和负荷模型测辨结果的应用情况,对今后的负荷模型分析和实测工作进行了展望。     

计及运行方式变换条件的多SVC布点方法

针对多静止同步补偿器(static var compensator,SVC)对系统共同影响的问题,提出计及运行方式变化的多SVC布点方法。利用规范形分析,基于摄动方程2阶解析解信息建立拓展静态电压稳定边界的多SVC布点分析方法。首先根据静态电压稳定分析方法,确定系统危险运行方式(即距离系统电压崩溃最近的运行方式);然后在该运行方式下,利用规范形方法对系统进行小扰动电压稳定分析,求出所有负荷节点的电压振荡曲线解析解;最后利用2阶解析解所给出的小扰动1阶振荡幅值和2阶振荡幅值信息,以多SVC布点多种方案对系统降低小扰动幅值的贡献为指标,给出多SVC布点结果。所提方法应用于IEEE 30节点系统,试验结果表明,该方法相对于不考虑多点共同影响的多SVC布点方式,其静态电压稳定边界的拓展效果更好。     

一次调频在线智能监测及评价系统在河南电网的应用

在阐述现有一次调频考核方法的基础上,分析和对比了机组一次调频性能评价标准,提出了一种考核电量及经济补偿规则。结合现场已经具备PMU硬件条件的基础上,完成开发并将一次调频在线智能监测及评价系统在河南电网顺利实施,该系统具有较高的智能特性,系统不仅能自动识别频率扰动事件,而且能够统计出动作特性较好及较差的机组,便于事后分析。通过河南电网机组一次调频性能提高的事实,得出河南电网一次调频智能在线监测及评价系统更科学、更合理的结论。     

短路电流限制器应用于河南电网可行性分析

阐述了采用故障电流限制器限制短路电流的优势,并对具备工程实用化的短路电流限制器的类型进行了比较。在此基础上开展了将短路电流限制器应用于河南电网的可行性分析,并对河南电网近远期装设故障电流限制器的类型及装设地点进行了论述。     

我国电力负荷建模工作的若干建议

从我国电力负荷建模实际出发，指出电力负荷建模的可用性、实用性和针对性原则，建议将现阶段的目标定位在为电力系统机电暂态计算建立重要负荷的分区、分时、分类的模型和参数范围。探讨了电力负荷模型结构的选择，建议采用感应电动机加ZIP模型。对几种电力负荷参数的获取方法进行了比较，提出了综合化的建议。最后,对电力负荷建模工作的实施提出建议。     

实用动态安全域降维可视化方法

近年来的研究表明，保证暂态稳定的实用动态安全域（PDSR）可由描述各节点注入功率上、下限的垂直于坐标轴的超平面和描述暂态稳定性临界点的超平面围成。对于既定的事故前、后系统图形和既定的事故，它是惟一确定的，与运行状态无关。但注入功率空间维数太高时则难以直接在三维或二维空间上实现可视化。为此，文中提出了将高维PDSR降成三维的方法,并保持降维后的PDSR对于既定的事故前、后系统图形和既定的事故，仍近似是惟一确定的，不因注入的变化而改变，称降维后的PDSR为类PDSR（L-PDSR）。对其进行三维的可视化，可使调度员对当前的运行点在注入空间内不同方向上的稳定裕量一目了然，从而快速、准确地进行预决策乃至紧急控制。又由于对于预想事故集中的不同预想事故下的PDSR，总是希望能在同一坐标空间上观察其交集，即综合安全域，故文中也针对一个实际电力系统研究了这种可能性。同时基于上述方法开发成功了相应的可视化系统。     

“双碳”背景下受端电网火电机组增加调相功能关键技术

随着新型电力系统推进建设,受端电网逐步形成了高比例可再生能源和高比例跨区直流接入的典型特征。在发生直流闭锁、换相失败等故障情况下,受端电网暂态电压支撑需求骤增。由于同步电源开机占比逐渐降低,动态无功资源缺口逐渐加大。静止无功补偿能力较弱,新建调相机成本较高,利用存量火电机组增加调相功能成为技术经济的最优选择。首先分析了“双高”型受端电网的暂态电压支撑需求和调相机的电压支撑机理,并对国内外火电机组增/改调相功能的案例进行了综述。在此基础上,基于河南鸭河口火电机组增加调相功能工程实践,提出了火电机组增加调相功能的关键技术,开辟了一条面向高比例可再生能源接入的受端电网电压暂态支撑能力和存量火电机组利用率提升的有效技术路径。