基于事故链的电网低频振荡及脆弱性分析

电网脆弱性分析是低频振荡事故监控与预防的重要依据。利用事故链原理,基于电网线路故障、潮流转移、线路相继过载的典型故障模式,构造合理的多重扰动序列,分析电网在多重扰动下的功率振荡情况,研究电网运行方式对其发生等幅、增幅低频振荡的影响,并根据事故链集合与结构重要度指标对电网进行脆弱性分析。结果表明重负荷且易受其他线路潮流影响的线路是电网脆弱性的关键环节,电网交换容量的增加是电网发生等幅、增幅低频振荡的一个重要因素。     

基于点估计法和风险评估理论的互联大电网低频振荡概率稳定性研究

提出了适用于互联大电网低频振荡概率稳定性分析指标及方法,并对某实际互联大电网进行了概率分析。在已知电网各种不确定因素的概率分布条件下,基于小扰动计算方法,利用两点估计计算出这些不确定因素引起系统低频振荡概率大小。利用风险评估理论对多重扰动可能引起的系统低频振荡失稳情况进行了分析,给出了电网的控制代价与低频振荡风险。通过对小扰动和大扰动综合概率分析,给出了电网公司在承担风险与提高输电能力时的比较途径,可供电网运行人员在权衡经济型与安全性时参考。     

基于WAMS录波数据的华中电网低频振荡事件仿真复现分析

分析了用传统的小干扰稳定分析方法研究互联大电网运行特性时存在的不足,指出利用WAMS实测数据对研究由多重扰动原因引起的或特殊运行方式下的低频振荡现象尤为有利.结合华中电网“6.17”金竹山事件,对比了小干扰稳定分析方法和基于WAMS实测数据进行的时域仿真方法的分析结果,并针对传统的PRONY分析工具不能很好拟合不同时间段多重扰动下的暂态响应曲线这一问题,提出利用奇异熵矩阵束方法对实际振荡信号进行模态辨识.仿真结果表明,该方法是以特征值分析法为代表的传统低频振荡分析方法的有效补充,能够较为准确、及时、全面地反映电网的振荡特性.提出的方法为分析由多重扰动原因引起的或特殊运行方式下的低频振荡现象提供了参考.     

应用多重扰动分析大电网低频振荡问题的工程实用方法研究

随着特高压工程的逐步展开,华中-华北通过特高压形成了大型交流同步电网,大电网互联后低频振荡是需要重点关注的稳定问题。文章主要从低频振荡研究方法的工程实用角度出发进行了探讨。首先,对于目前国内广泛应用的低频振荡分析软件的主要分析方法和分析结果进行了比较分析,说明现有分析工具和方法存在的问题。随后,提出了多重扰动的方法的必要性,并对该方法进行了详细阐述。为了说明多重扰动方法的可行性,在特高压联网系统中应用多重扰动方法进行了仿真分析,计算结果表明,多重扰动可能导致系统发生低频振荡。即该方法可用于工程实际中的低频振荡现象分析。     

基于多重扰动的跨区域电网薄弱区域的选取研究

基于多重扰动的概念对跨区域电网进行薄弱区域的选取研究.随着电网规模的日益扩大,电网中会不可避免地存在一些稳定性较差的薄弱环节,通过运用多重扰动这一更符合电网运行实际的观点,对华中各省市电网进行薄弱性分析研究.从多重扰动的角度对近期发生的湖南金竹山功率振荡事件的整个过程进行分析,得出扰动的相继发生是导致电网运行情况逐渐恶化的原因所在.在华中电网内部通过设置多重扰动序列,筛选出华中各省市负荷集中地区是电网中的薄弱环节,在湖南电网设置多重扰动序列验证了上述结论,并结合暂态能量函数的方法对结果加以分析校验.     

振荡中心联络线大扰动轨迹特征及紧急控制策略

交流跨区长距离弱联络线是电网同步稳定运行的薄弱环节。以华北—华中特高压交流互联电网为对象,研究大扰动冲击后系统振荡中心落于长治—南阳特高压交流联络线时,主要电气量受扰轨迹特征;揭示互联电网稳定裕度较小时,联络线有功功率轨迹出现"双峰"波动机理;识别峰值时刻对应的跨区互联电网同步稳定裕度及各电气量综合特征;在此基础上,定义紧急功率控制启动判据以及退出判据;提出利用多直流紧急功率控制改善互联电网稳定性的策略。特高压互联大电网的仿真结果,验证了控制判据及策略对降低互联电网解列风险的有效性。     

直流附加阻尼控制对于改善大型互联电网稳定性的作用

特高压试验示范线路建成投运后,华中电网内部发生故障时有可能引起特高压线路发生低频振荡。电力系统稳定器等传统防止电力系统功率振荡的措施并不能有效抑制华中电网和华北电网间可能存在的超低频振荡现象。考虑到华中电网中交直流并联运行的特点,利用直流系统快速调节能力,采用直流附加阻尼控制方法,提出适用于华中-华北互联系统的控制策略,并基于PSASP仿真平台对华中电网内部各种典型的交流大扰动故障进行暂态稳定仿真研究。仿真结果表明直流附加阻尼控制能有效抑制特高压线路功率振荡,提高互联系统稳定性。     

基于联络线功率轨迹特征的暂态功角稳定性分析

交流跨区长距离弱联络线是电网同步稳定运行的薄弱环节,发生在局部电网中的大扰动,不仅会对本区域电网的稳定性造成冲击,而且可能会通过区域间联络线对其他区域电网的稳定性产生冲击。该文以华北—华中特高压交流互联电网为对象,研究大功率冲击扰动后长南线有功功率轨迹波动特征;并基于此特征,提出交流联络线在暂态过程中最大输电能力的估算方法;揭示功率振荡过程中的首摆电气量与互联电网暂态稳定性的关联性;在此基础上,提出利用多直流紧急功率控制改善互联电网暂态稳定性的策略。特高压互联大电网的仿真结果,验证暂稳识别判据及紧急控制策略对降低互联电网暂态失稳风险的有效性。     

联络线有功潮流对互联电网低频振荡阻尼的影响研究

近年来,大区互联电网中的低频振荡现象时有发生,严重危害电网的正常运行.通过推导两机互联系统的阻尼转矩表达式,从理论上分析了电网低频振荡阻尼的影响因素,重点研究了联络线有功潮流变化对系统阻尼的影响.对四机两区域系统模型和某大区互联电网进行仿真分析,结果表明影响该电网内联络线低频振荡的主要因素是联络线有功潮流的大小,与故障线路的有功潮流大小没有直接关系,同时得到该联络线上的有功潮流极限.     

基于多信息源的大电网低频振荡预警及防控决策系统

低频振荡是威胁互联电网安全稳定运行的关键因素之一。负阻尼机理低频振荡和强迫功率振荡在我国均有发生。基于WAMS和EMS实时多信息源相结合,提出一种将低频振荡实时监测预警、扰动源定位、动态稳定控制策略在线搜寻综合应用于大电网的动态稳定防控方法。阐述了系统整体功能架构,介绍了多机理低频振荡防控并行技术方案。通过Prony计算、振荡能量指标、运行参数特征值灵敏度分析、模式匹配策略等方法实现低频振荡在线预警及防控,并指出了所涉及的关键技术。该系统可实现大电网低频振荡快速量化评估与辅助决策,对提高电力系统动态安全预警及防控水平,具有重要理论指导和工程实践意义。该原理方法在河南省互联电网低频振荡防控系统中得到实际应用。     

电网大扰动动态稳定影响因素分析

电力系统受到大扰动后,由于受到动态过程中非线性因素和事故后潮流重新分配两方面因素影响,电网自身阻尼特性会发生改变。首先研究事故后方式和非线性因素对电网受到大扰动后动态稳定性的影响,然后通过对非线性因素与事故后方式共同作用下的大扰动动态稳定进行分析,得出大扰动下若自动调节控制装置的非线性环节对电网阻尼特性影响较小,则电网大扰动动态稳定性主要由事故后方式下电网自身阻尼特性决定的结论。最后,利用某电网实际运行方式的仿真分析对结论进行了验证。     

压水堆核电厂对电网低频振荡的影响

针对压水堆核电厂的运行特性,研究核电厂接入电网后对电网低频振荡的影响,这对于核电厂及电力系统的稳定运行与及时实施有效地控制具有重要的意义。利用特征值分析法搜索2015年湖北电网中与大畈核电相关的振荡模式,并通过矩阵束分析法对扰动后的电网功率振荡曲线进行模态分析与曲线拟合来识别电网发生扰动后的主导振荡模式,最后在与该模式强相关的大畈核电机组上配置电力系统稳定器（power system stabilizer,PSS）来达到提高系统阻尼从而提高系统稳定性的目的。仿真结果表明,扰动后会激发电网中若干弱阻尼振荡模式从而引起大畈核电及其邻近地区发生较大幅度的功率振荡,而PSS的合理配置可以有效地抑制低频振荡从而保证系统的安全稳定运行。     

四机两区域电力系统低频振荡分析及抑制

随着现代电网互联技术的发展,电力系统长期处于远距离、重负荷的运行条件下,使得电网运行更加趋近稳定临界点.为了抑制由扰动产生的低频振荡现象,通过构建完整的四机两区域系统模型,利用MATLAB软件进行扰动时域仿真,分析了联络线三相接地短路和励磁参考电压突变两种扰动下系统产生的低频振荡,并在发电机励磁系统附加PSS控制信号来...     

南方电网低频振荡控制策略探讨

南方电网是典型的（特）超高压、远距离、大容量、交直流混合运行的电网,安全稳定问题复杂,近年来低频振荡事故时有发生。研究南方电网的低频振荡控制策略具有十分重要的意义。文中总结了近年来南方电网各类低频振荡事故,介绍南方电网低频振荡事故处理原则和控制技术手段,采用特征值法分析南方电网丰大方式下的振荡模态,分析比较了调度员采用...     

电力系统低频振荡模式识别方法综述

由扰动引起的输电线路上0.1~2.0 Hz的功率振荡,称为低频振荡。随着电力技术的不断发展,低频振荡成为影响电网安全性和稳定性的重要问题。介绍了低频振荡的背景知识和一些基本概念;对低频振荡的产生机理进行了归纳总结并阐述和评价了国内外针对低频振荡现象所采用的识别方法,重点分析了信号分析方法;阐明对于低频振荡的研究需要进一步完善和加强。     

影响互联电网阻尼特性因素的探讨

针对大型复杂电力系统互联电网的低频振荡问题 ,通过对东北、华北联网后电网动态特性的研究 ,分析了影响互联系统阻尼特性的主要因素 :发电机励磁控制系统、机组调速器和电网运行方式等 ,为今后联网工程的安全稳定运行提供参考     

华东电网2010年度方式低频振荡预研究

互联电力系统和快速自动励磁调节器的应用可能导致电力系统发生低频振荡,制约了联络线输送功率极限的提高,从而影响系统的安全稳定运行.通过计算分析,找出华东电网2010年度规划网架结构下低频振荡的主要振荡模式和相关参与机组,并对某些特定检修方式下电网的低频振荡情况进行了再分析,说明进一步优化华东电网的电力系统稳定控制器(PSS)配置的必要.     

利用并联储能型FACTS抑制特高压互联电网功率振荡

大电网互联容易造成电力系统低频振荡,随着我国电力系统规模的不断扩大,区域间低频振荡限制了互联系统间的输电能力,并危及到电力系统安全运行。因此针对互联系统的弱阻尼问题,首先比较了目前抑制低频振荡的常规措施,而特高压交流线路上出现的约0.13 Hz的超低频振荡现象利用有限的电力系统稳定器(PSS)难以抑制,故采用并联储能型柔性交流输电系统(FACTS)装置进行抑制。通过分析并联储能型FACTS装置抑制低频振荡的机理,根据相角补偿原理设计了并联储能型FACTS装置的附加阻尼控制器,并在电力系统分析综合程序(PSASP)环境下进行仿真计算。仿真结果表明,含附加阻尼控制器的并联储能型FACTS装置能有效抑制特高压交流线路的功率振荡,可以增强互联系统阻尼比,能够提高华中电网和华北电网联网的稳定水平。     

广域系统低频振荡多扰动的稳定域机理

由于系统扰动和操作的特性,广域系统中的低频振荡总是呈现出多重扰动现象,给传统的稳定性分析方法带来了一定的挑战。针对该现象提出了断面潮流分析模型,以该模型为基础给出了求取广域系统能量函数、稳定域的实用方法和利用该理论分析低频振荡多重扰动机理的流程。该方法能够进行广域大系统的实时在线安全评估和预警,若在此基础上施加相应的控制策略,可大大提升系统的能控能观性,从而能进一步保证系统的安全、可靠、经济和高效运行。可有效减少由于电网稳定性破坏导致的大面积停电事故,形成安全、可靠的现代电网。该方法尤其适用于省间、区域间电网在多重扰动后的稳定性分析。以四机两区域系统和华中电网作为算例,进行了大量的仿真分析。结果验证了所提方法的有效性和正确性。     

特高压交直流混联条件下四川电网低频振荡模态分析

以2017年"三华"电网模型为基础,研究了含特高压输电线路的四川电网内部的低频振荡模式。对目前已有低频振荡机理进行了总结。通过对不同典型运行方式的分析,指出了含特高压输电线路的四川电网存在的几种振荡模式,并论证了电力系统稳定器(PSS)对抑制该振荡频率的重要性;开展了时域、频域的对比分析及验证,提出时域仿真分析中进行参数辨识的典型经验。最后,对下一步开展低频振荡研究工作的重点和方向进行了展望。