燃油电厂黑启动初期励磁涌流的数字仿真和试验研究

具有自启动能力的燃油电厂在广东地方电网黑启动中承担重要角色,但这些电厂常常在空充主变时受励磁涌流冲击而导致黑启动失败。电厂负荷和发电机控制系统的复杂性限制了精确解析方法在励磁涌流研究中的应用。该文利用电磁暂态仿真软件搭建了详细的燃油电厂模型,研究了黑启动初期励磁涌流对发电机稳定运行的影响及减少励磁涌流冲击的措施,其研究结论在现场试验中得以成功应用。     

大同电网利用小火电机组黑启动方案

通常情况下，黑启动电源一般选取水电机组，但对于广大无水电区域电网来讲，黑启动电源的选择需要深入研究。文中通过对大同电网黑启动问题的研究，选取了具有小火电机组的广灵电厂作为黑启动电源，制定了大同电网黑启动调度预案及黑启动步骤，同时讨论了黑启动中应注意的问题和解决办法，如发电机组调节系统特性协调、过电压、有功功率平衡及铁磁谐振等。从而说明选取小火电机组作为黑启动电源是无水电区域电网的一种有效选择，同时也为大同电网各级调度、运行部门处理系统全停事故提供了指导作用。     

地方电网利用小火电厂进行黑启动试验的研究

文章首先介绍了黑启动试验研究的现状、目的和主要内容,然后详细介绍了佛山电网利用全顺电厂进行的黑启动现场试验过程,通过采集试验过程中的数据,比较试验前的科学研究分析,完善了佛山电网黑启动方案的编制,表明了在没有水电的地方电网,可以利用地方小火电厂为启动电源实现电网的恢复。     

充放储一体化电站的黑启动方案

停电事故后电力系统恢复过程主要包括网架修复和负荷恢复,合理的黑启动方案对加快电力系统的恢复有重要作用。当电网由于故障全停之后,孤岛运行的电动汽车充放储一体化电站作为电网中的一种分布式电源可以参与黑启动。介绍了一体化电站的结构和功率特性,分析了一体化电站作为黑启动电源与传统黑启动方式相比的优越性。基于黑启动的基本原理,建立了一体化电站满足潮流约束和系统安全约束的黑启动模型,制定了一体化电站参与黑启动的具体方案。将建立的模型应用于含有16座一体化电站的区域电网,采用遍历算法对问题进行求解,得到了区域电网的恢复过程,验证了所提出一体化电站黑启动方案的可行性。     

含多类型异质资源的微电网两阶段黑启动恢复优化方法研究

实现失电微电网的黑启动恢复,可以加快电力系统的恢复进程,有助于减少大停电事故造成的社会经济损失。为此,提出了一种考虑可调度机组、新能源以及储能等多类型异质资源的微电网两阶段黑启动恢复方法。首先,对多类型异质资源的恢复特性进行分析,确定其在黑启动恢复过程中的运行约束。其次,提出了一种改进的微电网节点重要度与线路权值评估方法,并以此构建了微电网黑启动恢复两阶段优化模型。第一阶段以最大化微电网的可用有功出力为目标优化微源的恢复方案,第二阶段以最大化负荷综合恢复量为目标优化负荷的恢复方案。最后,基于21节点系统进行了算例分析,结果表明所提模型能够提升微电网的黑启动恢复效率,有效降低停电事故造成的损失。     

电力系统“黑启动”方案

论述了制定“黑启动”方案的有关问题,认为“黑启动”方案是电力系统灾变防治的重要组成部分,要达到方案准确实施的目的,必须依靠以计算机为主体的灾变自动控制系统,但是,在灾变防治自动控制系统建成前,“黑启动”方案部分功率由现在的在线运行计算机系统实施或全部由电力系统调度员组织实施,在电力系统灾变／事故的恢复控制中,也能发挥重大作用。     

地区电网"黑启动"调度预案的制定及仿真

介绍了地区电网的黑启动调度预案,并以大同电网为例提出制定地区电网黑启动调度预案应注意的原则和方法,对黑启动中存在的自励磁、过电压问题进行了计算研究,同时通过仿真预演校验了调度预案的可行性,为今后黑启动的现场试验及具体实施提供了依据及建议。     

Black-Start Decision Making Based on Affinity Propagation and TOPSIS

Abstract

Finding the optimal black-start alternative plays an important role in speeding up the restoration process of a power system after a complete blackout. In this article, a clustering method, affinity propagation, is adopted to deal with the black-start decision making problem. A novel black-start decision making method based on affinity propagation and TOPSIS is proposed. The standard deviation method is used to calculate the weights of the indexes, and a weighted normalized decision matrix is constructed. Then affinity propagation is used to cluster the black-start schemes of the weighted normalized decision matrix, and the optimal cluster is determined. Finally, for each black-start scheme in the optimal cluster, the relative closeness value is computed according to the TOPSIS method, and the best black-start scheme is selected. Compared with the existing black-start decision making methods, the proposed method can not only rank the black-start schemes but also determine which grade each black-start scheme should belong to. Based on the data of an actual power system, experiments were carried out to evaluate the performance of the proposed method. The results show that the proposed method is effective.     

基于病毒进化改进NSGA-II算法的扩展黑启动多目标优化

为了保证黑启动小系统的安全恢复和合理兼顾多目标优化方法的快速搜索与局部搜索,提出基于病毒进化改进NSGA-II算法的综合功率支持和恢复安全裕度的扩展黑启动方案多目标优化方法。以初期阶段内发电量加权和最大化、电压稳定裕度最大化和维持节点电压在满意水平为目标建立多目标优化模型。在快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)的染色体中引入生物病毒机制和病毒感染操作,利用病毒的横向感染对解空间进行局部搜索,避免强化全局寻优时的前沿退化。然后结合基于病毒进化改进NSGA-II算法与最短路径法对扩展黑启动方案求解出Pareto最优解集。以新英格兰10机39节点系统和河北南网实际系统为算例验证所提方法的有效性,该方法为决策者提供了更全局性的选择空间,从而保证扩展黑启动小系统安全可靠地恢复更多出力。     

黑启动辅助决策支持系统

针对电网黑启动的特点和要求,结合图形建模技术、数据库技术和电力系统分析计算技术开发了一套可视化的电网黑启动辅助决策支持系统。该系统将图形系统与数据库结合形成图-模一体化平台,具有界面友好、交互性强和功能完善等特点。该系统采用了基于规则的黑启动路径自动生成算法形成黑启动初始路径方案,既避免了人工提供黑启动初始路径的繁琐,又能避免合理路径的遗漏;系统中所包括的路径分析功能及数据管理,既相互独立,又能相互配合,而形成了一个完整的系统。该系统所提供的分析结果的导出功能,可方便地生成黑启动初步分析报告,从而大大减轻撰写分析报告的压力。实际应用证明了该系统的有效性和工程实用性。