基于风险管理的过载切负荷策略制定

《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(599号令)的出台,对电力系统安全稳定控制有重要影响,尤其对于稳定切负荷控制.文中结合599号令中相关规定,归纳了599号令对稳控切负荷策略的影响及应对办法,研究了599号令出台后考虑风险量化评估的电网安全稳定控制策略(稳控策略)制定方法,提出稳控策略制定过程中利用风险评估对控制措施进行评价筛选的方法,并以过载切负荷策略制定为例对该方法进行阐释.     

安全稳定控制系统策略优化方法探讨

针对稳控系统在变电站和发电厂的实际应用情况,从降低切负荷减供比例入手,提出了安全稳定控制系统策略优化方法;并结合电网运用中的实际案例,介绍了紧急控制监视的实现方法及紧急控制风险的评估方法,指出可依靠稳控设备硬件升级或高级功能开发应用来改进稳控策略制定的科学性。     

紧急切负荷网荷互动终端设计与实现

鉴于调控切负荷和营销负控切负荷控制手段都无法同时满足特高压直流线路闭锁故障时负荷紧急控制和保障大型用户重要负荷供电的需要,文中提出了通过改进专变用户终端实现负荷快速控制的方法,设计了一种可满足用户可切负荷精细化采集、实时通讯、多主站安全快速控制的通用型紧急切负荷网荷互动终端,并针对现场的负荷接入、功率计算、跳闸出口设计了一种可灵活配置的解决方案,最终实现终端在用户现场应用,通过实际切负荷测试验证了终端完全满足精准切负荷系统的要求。     

基于稳控技术的源网荷友好互动精准负荷控制系统

特高压直流严重故障时的紧急切负荷措施是阻止受端电网频率跌落的必要手段。结合稳控和营销负控系统特点,本文提出了以企业可中断负荷为精准控制对象的负荷控制系统。比较分析了稳控装置负荷控制与营销系统负荷控制方式的优缺点,介绍了精准负荷控制系统的整体架构,其中重点阐述了系统各层级功能定位、负荷控制原则和防止系统误动与拒动等关键技术。本文提出的精准负荷控制系统已在江苏电网建成投运,实现了350万千瓦秒级精准实时控制和100万千瓦毫秒级紧急控制能力。     

基于主配协同的配电网紧急负荷控制策略及终端实现

紧急切负荷是避免暂态失稳、保持频率稳定的重要技术手段之一。常规的精准切负荷方案未考虑配电网自身现有的故障紧急处理机制以及协同控制,仅将配电终端或负控终端作为主网稳定控制装置实施精准切负荷方案的最终执行机构。主配协同的配电网紧急负荷控制策略通过智能配电终端与稳定控制装置的协同互动,将负荷控制的基本单元由高压站出线延伸至配电网中低压分支线路,从而提高负荷控制精度,避免切除敏感及重要用户。结合配电网本地侧的分布式馈线自动化和低压低频减载控制,研制面向负荷控制的智能配电终端,以提高配电网在故障快速切除及自愈、紧急切负荷、自动减载解列等各个不同控制阶段的一体化负荷管控能力。通过仿真算例及工程示范应用验证了所提控制方法的有效性。     

基于调度主站策略的稳控远方 闭锁备自投研究

特高压直流输电系统建设初期,大受端电网需配套部署大型稳控切负荷系统。为保证极端情况下可切负荷量,常采取退出负荷终端站备自投装置或紧急情况下闭锁备自投的方法,将极大地降低相关站点的供电可靠性。本文针对大电网稳控策略下备自投需退出或闭锁问题,通过研究稳控系统和备自投装置特点,提出基于调度主站策略的远方闭锁备自投方案,并研制了基于调度主站能量管理系统(Energy Management System,EMS)的备自投逻辑控制功能模块,实现稳控系统动作后调度主站远方批量闭锁负荷终端站备自投总功能压板,确保电网供电可靠性与安全性协同。通过长沙电网实际电网测试,结果显示该方法能可靠闭锁负荷终端站备自投,响应时间满足要求。     

湖南电网毫秒级精准负荷控制 系统的工程应用

毫秒级精准负荷控制系统将切负荷控制方式,从传统的集中切变电站负荷线路方式转变为快速精准控制用户可中断分支负荷线路。文章重点介绍精准负荷控制系统的整体架构及各层级切负荷装置的功能,分析精准负荷控制系统控制策略,结合整体联调试验,阐述该系统的工程应用情况。现场联调试验表明该系统既满足传统稳控系统快速性、安全性要求,又实现企业用户可中断负荷的精准控制,提高了紧急切负荷控制的精细化水平。     

链式供电结构下受端电网的稳控切负荷策略的优化研究

随着国家经济水平的不断提高,电网的用电负荷不断增加,同时由于某些电网网架结构薄弱,采用链式结构供电,导致电网中各重要断面功率接近极限运行。当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等问题,严重影响电网安全稳定运行。尤其是链式供电方式下受端电网发生机组跳闸,将导致电网中多个断面超极限运行,系统稳定性遭到破坏,稳控装置动作。稳控装置动作可以保证电网安全稳定运行,但是随着受端电网网架结构的不断建设,受端电网装机容量以及单台机组容量不断增加,造成稳控切负荷策略复杂甚至可能导致过切。通过对链式供电方式下,受端电网机组发生跳闸进行分析,找出了机组跳闸后的共性,结合这一共性提出了一种新的稳控切负荷方案。运用PSASP程序对某电网进行仿真分析,验证了该切负荷方案策略简单且不会导致过切,具有重要的实用价值。     

酒泉—湖南特高压直流对湖南电网稳控策略的影响研究

为了研究酒泉—湖南特高压直流对湖南电网稳控策略的影响,首先梳理了湖南电网现有的稳控策略,然后分析了特高压直流双极闭锁的受端稳控策略和受端换流站交流出线严重故障的稳控策略。从切负荷执行站的选择方式指出特高压直流受端稳控策略可能影响现有鄂湘联络线稳控策略。从特高压直流带来的潮流变化指出现有湘中内部断面稳控策略将失效,并提出切负荷与直流功率紧急控制协调配合的措施以应对受端电网交流线路严重故障。研究结果为酒泉—湖南特高压直流的受端稳控策略配置和湖南电网现有稳控策略调整提供了技术依据。     

一种面向对象的稳控策略建模方法

为了满足调度端应用功能对于稳控策略模拟的需求,分析了典型的省级以上区域电网的稳控策略,结合稳控装置的策略搜索逻辑,总结稳控系统的典型结构和稳控策略的基本要素。通过提炼基本对象,梳理各对象之间的关系,创建策略对象实体类图和策略搜索活动图,建立可扩充性和可重用性较高的稳控策略模型。提出了对稳控策略进行面向对象建模的描述方法。结合典型的工程实例,实现切机和切负荷稳控策略的对象化描述。结果表明,该方法能够对稳控策略进行灵活规范的描述。     

基于电力系统稳定边界理论的紧急控制决策方法研究

提出了一种电力系统暂态稳定控制中发电机快关/切负荷紧急控制决策的新方法。该方法应用非线性动力系统稳定边界理论,沿稳定边界上主导不稳定平衡点处的法向量在角度空间中的投影向量方向外推主导不稳定平衡点,来扩大电力系统的暂态稳定域,将电力系统经典模型下的发电机快关、切负荷紧急控制决策问题描述为一线性规划模型,大大降低了控制方案搜索过程的计算量。将这一线性规划模型应用于实际电力系统故障算例时,为了得到工程实际中便于操作的紧急控制策略表,进一步采用时域仿真的方法对线性规划模型求解得到的候选控制措施进行甄别。通过很少次数的数值积分,便可以快速准确地遴选出保持系统暂态稳定的控制方案。在New England 10机39节点系统上的仿真结果表明了该方法的有效性和实用性。     

基于暂态能量函数线性规划法的切负荷算法

随着电力系统规模的不断扩大,系统的安全运行越来越受重视。当系统发生故障并清除后仍不能保证稳定运行,则需要切机切负荷。提出一种计算暂态稳定情况下的切负荷算法,为系统的安全评定提供新途径。该方法以电力系统暂态能量函数法为基础,运用线性规划理论快速计算线路的潮流极限,从而计算负荷点的切负荷量,大大降低了计算量。仿真结果证明了该方法的可行性。     

输电系统风险评估中的分层分级负荷削减模型

负荷削减计算是输电系统风险评估中的关键步骤。为解决目前负荷削减模型还存在的没有考虑无功潮流和节点电压约束、无法考虑负荷类型削减优先级对风险指标的影响等不足,提出了一种分层分级最优负荷削减模型。按负荷类型重要度从高到低依次分层削减负荷,兼顾就近和最优原则,将参与负荷削减的节点限制在一定分级范围内,减小计算规模。IEEE-RTS6算例表明,所提出的模型在保证准确性的前提下,相比传统方法能够极大减少重要负荷的削减次数和电力不足期望,更符合系统实际运行要求,并一定程度上减少计算时间。     

适合风雨气候的电力系统风险评估模型与方法

建立了风雨气候的电力系统风险评估模型,弥补了传统风险评估模型中忽略风雨气候影响使评估结果过于乐观的不足。采用最优交流潮流模型计算系统切负荷量,在得到最小切负荷量的同时,可评估系统低电压风险,解决了传统方法用直流潮流模型无法直接评估节点低电压风险的问题。利用最优潮流模型求取系统切负荷量,有效改善由于潮流计算不收敛,而导致无法得到切负荷量或切负荷量计算不准确的问题。最后利用该方法对改造后的IEEE-RT79系统进行计算,结果表明该方法有效可行。对改造后的系统进行线路过载和低电压风险评估,评估结果可以为风雨气候条件下电网的规划及运行提供参考依据。     

配网负荷转供最优方案确定新方法

针对基于随机类算法确定负荷转供方案往往计算速度慢的缺点,提出了基于具有不可行解修复能力的自适应免疫算法结合基本树拓扑快速判断的负荷转供最优方案确定新方法.该方法全面计及了负荷转供的各个因素,具有模型完整的特点.因该方法具有不可行解修复能力,比其他方法计算速度更快.在优化的过程中,为了增加计算速度,进一步采用了基于基本树的拓扑放射性快速辨识策略,使得当前解无需进行相应的遍历而能快速判断当前解是否满足放射性.多个算例验证了该方法的有效性.     

基于综合贡献度指标的紧急减负荷控制多目标优化方法

紧急减负荷控制是应对特高压直流闭锁故障后输电断面潮流越限的重要技术措施。提出一种基于综合贡献度指标的紧急减负荷控制多目标优化方法,考虑可中断负荷对负荷切除总量、用户切除总数这2个目标函数的不同贡献程度,通过并行计算形成分布均匀的Pareto解。考虑发电机的二次调频能力计算负荷切除后的系统潮流,采用交流潮流校核对输电断面的功率越限量进行修正,求解满足计算精度要求并能够完全消除功率越限量的负荷控制方案。     

预防暂态低频减载的储能容量配置多目标动态优化方法

在系统受到扰动而引起频率下降的暂态过程中,如果瞬时频率过低,将会触发不必要的低频减载,导致系统的供电可靠性降低。储能由于其具有快速功率调节能力,可以避免不必要的暂态低频减载。首先,基于电力系统等值频率响应模型提出了适合储能容量配置的具有分段函数约束的多目标动态优化模型,旨在同时考虑储能配置成本和暂态频率调节性能2个相互冲突的目标。然后,采用大M法和隐式梯形积分法将多目标动态优化模型转化为多目标混合整数二次规划模型。采用规格化法平面约束法和CPLEX求解器获得其帕累托最优解。最后,基于IEEE 24节点系统的仿真计算验证了所提多目标储能配置模型的有效性。     

计及充换放储一体化电站的主动配电网故障恢复

建立了电动汽车区间负荷模型和充换放储一体化电站(简称一体站)区间负荷紧急支撑模型,提出一体站区间负荷紧急支撑策略及其孤岛区间负荷供电范围划分策略。基于区间理论分析,以系统孤岛负荷、开关动作次数和网损分别作为不同层的优化目标,建立主动配电网故障恢复多层优化区间模型。提出混沌模拟退火帝国竞争算法对故障恢复区间模型进行优化,并提出基于仿射数的区间Dist-Flow法用于潮流计算。算例结果表明所提方法快速、有效。     

紧急控制下最优切机切负荷方案的快速算法

提出了一种紧急控制下基于快速时域仿真的最优切机切负荷算法,包括快速时域仿真和最优切机切负荷2部分,以形成紧急控制策略表。最优切机切负荷问题实质上属于最优控制问题,又因切机和切负荷控制变量是常量,从而可方便地利用控制参数进行求解。充分考虑梯度的物理意义和切机切负荷的离散特性,提出了"微步离散法",并从稳定判据、积分步长和微步系数对该算法做进一步的改进。通过新英格兰39节点算例验证了所提方法具有快速、准确、实用和无收敛性问题等特点。