互联系统低频减载方案探讨

在大型互联系统中 ,只有相当严重的功率缺额才可能导致频率下降 ,频率的下降速度很快 ,频率变化的分布极不均匀。目前的低频减载 (UFLS)装置已不能适应如此复杂的情况 ,仍然是在全系统范围内切除预接负荷。文中设计一种新的减负荷方案 ,它利用频率和电压的变化 ,针对每一种事故情况 ,特别是在承受较大扰动地区切负荷 ,以求获得供需平衡。在互联系统的严重功率缺额的模拟研究表明了新的减负荷方案比现在的低频减载 (UFLS)方案有着明显的优越性     

一种新型低频减载方案的研究

在突然恶性事故情况下,由于发电厂的退出,电力系统有可能产生严重的频率下降,导致系统崩溃和大面积停电事故。低频减载装置无疑是一种抑制频率下降的有效方法。它依据测量到的频率值,按轮次分步骤地减负荷。显然,此时的电力系统特性已经变化,而低频减频（UFLS）装置却没有做出相应的修正,仍然是在全系统范围内切除预接负荷。作设计了一种新的减负荷方案,它利用频率和电压的变化,针对每一种事故情况,特别是在承受较大扰动的地区切负荷,以求达到供需平衡。对互联系统的严重功率缺额的模拟研究表明,新的减负荷方案明显优于现有的低频减载（UFLS）方案。     

电力系统新型低频减载装置的协调控制策略

在系统发生故障出现严重功率缺额时,针对现有UFLS(低频减载)装置,采用单一变量提高装置动作性能的问题,利用现代计算机技术和通信技术以及先进的计算方法,实现考虑恢复频率的相对值、动态负荷调节效应系数、系统最大功率缺额及变化、减负荷前系统用户的总功率的各轮最优开断功率协调计算,提出了新型UFLS协调控制方法,使装置较好地“逐次逼近”实际电力系统应切除的负荷,提高了低频减载装置的性能。     

基于动态频率积分的低频减载方案研究

低频减载被广泛应用于现代电力系统中,是一种在功率缺额情况下阻止频率崩溃和修复频率稳定性的有效措施.针对目前电网制定的低频减载方案中每轮减载量固定不变而导致的负荷过切或欠切现象进行研究,提出了一种基于动态频率积分的低频减载设计方案,该方案充分考虑了不同功率缺额对频率下降的影响,能够根据不同缺额自适应调整每轮切负荷量.对方案的原理进行了详细的介绍,并且采用多机系统进行仿真.仿真结果表明新的低频减载方案比传统的方案具有更高的准确性.     

一种新型低频减载方案的设计

电力系统的严重事故会使电压和频率恶性下降,并可能导致系统崩溃.低频减载是电力系统防止频率过度下降、维持系统频率稳定的有效方法.然而在突然恶性事故情况下,由于发电厂的退出,电力系统有可能产生严重的频率下降,导致系统崩溃和大面积停电事故.显然,此时的电力系统特性已经变化,而低频减载(UFLS)装置却没有做出相应的修正,仍然是在全系统范围内切除预接负荷.提出了一种新的减负荷方案,在低频减载的不同动作阶段,采取相应的策略.并对该方案进行了仿真实验,结果验证了该方案的有效性.     

基于频率偏移面积的功率缺额计算及低频减载整定

针对现有低频减载功率缺额计算不准确、各轮次切负荷量一经整定就固定等缺点,提出一种基于频率偏移面积的功率缺额计算方法和低频减载整定方案.首先,对扰动后同一时刻各母线频率偏移面积与系统惯性中心频率偏移面积近似相等的基本假设进行理论证明;然后,建立惯性中心频率偏移面积与功率缺额之间的关系,低频减载通过测量母线频率偏移面积便可计算功率缺额,设计功率缺额计算程序启动机制,并提出基于缺额大小的低频减载整定方案,低频减载各轮次切负荷量根据功率缺额的大小而改变;最后,分别使用IEEE 39及IEEE 145母线系统对功率缺额计算方法和低频减载方案的有效性进行了验证.算例分析表明:基于频率偏移面积的功率缺额计算方法能够准确计算系统的功率缺额;基于功率缺额大小的低频减载整定方案,在提高系统最低频率及频率恢复速度方面具有一定的优势.     

计及频率差变化率的低频减载方案的研究

通过分析计及调速器的发电机经典模型,推导出频率差变化率与系统有功功率缺额之间的定量关系.简要介绍了基于上述关系的自适应和半适应低频减载方案.设计了基于实时频率差变化率的切负荷自适应方案,并通过在不同负荷缺额下进行切负荷仿真来比较和分析自适应方案与半适应、传统方案的切负荷性能差异.总结出了在不同功率缺额下三种方案的切负荷特性.为更深入研究计及频率差变化率的低频减载效果,单独对不同的自适应方案进行了仿真分析.给出了计及频率偏差变化率的自适应方案在低频减载中的优势,由此得出低频减载方案设计整定中应遵循的规律.     

适用于微网孤岛运行的低频减载方法

提出了一种微网频率控制新策略。该策略由PID控制器构成频率的闭环控制回路,根据系统的功率缺额,调整PID控制算法,并分别采用粗调轮与细调轮低频减载(under-frequency load shedding,UFLS)、紧急启动轮UFLS等策略进行频率控制。紧急启动轮UFLS控制策略可以提高微网的系统稳定性和可靠性;粗调轮与细调轮UFLS控制策略可以适应不同的功率缺额,使控制的负荷量尽可能细化。仿真结果验证了方法的有效性。     

一种考虑负荷特性的集中式自适应低频减载方案

正首先分析了负荷特性对功率缺额计算的影响,推导出基于频率变化率响应和负荷特性的电网有功缺额计算新方法;其次研究了负荷特性的变化对传统逐轮次低频减载方案的影响,在负荷特性发生改变时,其无法达到预期的减载效果;最后提出了一种考虑负荷特性的集中式自适应低频减载方案。     

计及频率差变化率的低频减载方案的研究

通过分析计及调速器的发电机经典模型,推导出频率差变化率与系统有功功率缺额之间的定量关系。简要介绍了基于上述关系的自适应和半适应低频减载方案。设计了基于实时频率差变化率的切负荷自适应方案,并通过在不同负荷缺额下进行切负荷仿真来比较和分析自适应方案与半适应、传统方案的切负荷性能差异。总结出了在不同功率缺额下三种方案的切负荷特性。为更深入研究计及频率差变化率的低频减载效果,单独对不同的自适应方案进行了仿真分析。给出了计及频率偏差变化率的自适应方案在低频减载中的优势,由此得出低频减载方案设计整定中应遵循的规律。