含风电地区电网孤网运行时安控切负荷与低频减载配合研究

分析了风电接入地区电网后功率缺额扰动下地区电网孤网运行时的暂态频率特性影响因素,如风电渗透率、风机类型、惯量控制、风速波动情况等,并定性推导出地区电网孤网运行时最大暂态频率偏差的影响因素公式,仿真结果验证了该公式的正确性。基于上述影响因素分析,针对风电接入地区电网后功率缺额扰动下的频率首摆下潜量过大、持续时间过长的现象,提出了安控切负荷措施与低频减载措施的配合方案,即切负荷时间和切荷率相配合方案,仿真结果验证了该配合方案的合理性和可行性。     

频率的时空分布对低频减载的影响研究

基于电网网架结构、发电机组分布、机组参数及负荷类型等因素的影响,系统频率特性呈现为时空分布。由于系统频率是制定低频减载方案的依据,致使低频减载装置不能按照设计的理想状态动作。针对某地区电网解网事故,详细分析了功率缺额下系统频率的动态特性及低频减载装置的动作情况。基于频率的时空分布特性考虑低频减载装置动作后频率恢复效果、切负荷大小及切负荷类型等影响因子,分析了负荷特性对频率的影响,提出了分散切负荷和集中切大用户工业负荷的两种研究方案。研究结果阐明集中切大用户工业负荷可快速恢复系统的频率,并对居民负荷影响较小。因此,对实际电网运行、低频减载方案的制定具有重要的参考价值。     

含水电系统的低频减载关键参数优化方法

低频减载是电网的最后一道防线的重要组成部分,针对在水电高占比电网系统中发生大的功率缺额扰动时低频减载装置容易出现过切现象的问题,分析了含水电系统发生功率缺额故障后的频率变化特性,并从水锤效应原理出发,结合电网发生扰动后的频率特性和水锤效应的影响,提出一种适当加大级差的低频减载关键参数的优化方法,最后经过仿真实验证明该方法可以有效应用在水电高占比电网中,减少发生极端功率缺额扰动后的负荷过切现象。     

计及调速器特性的低频切负荷方案的设计及分析

采用计及调速器的发电机经典模型,设计不同的低频减载方案,并对这些方案在不同系统功率缺额下进行低频减载频率变化的动态仿真来研究计及调速器时低频切负荷频率响应特性。定义了描述系统频率变化特性的指标参数,基于这些参数对仿真得出的频率响应特性曲线进行了定量分析和比较,讨论了切负荷方案设计中动作频率的整定对切负荷效果的影响。最后总结出了在计及调速器时低频切负荷方案设计中动作频率整定应遵循的规律,并给出了切负荷方案与发电机调速器相互协调、配合的关系。     

江苏低频低压减载与负荷联切协调配置研究

针对江苏分区电网极端严重故障下存在严重功率缺额、局部孤网的局面,以及可能发生频率、电压崩溃的风险,文中提出低频低压减负荷与负荷联切装置相互协调的稳控配置方案。该方案依据断面潮流判断相应的切负荷量,并通过与低频低压减负荷协调配合适应电网不同运行方式。实际算例仿真验证了所提方案可有效保证分区电网孤网后的安全稳定运行。     

基于功率缺额灵敏度分析的切负荷算法

弱联系电力系统在损失大型发电厂或切除重要联络线时,会导致受电区出现大量功率缺额,造成系统频率大幅下降.提出一种基于功率缺额灵敏度分析的切负荷算法,根据故障后网络结构求取功率缺额对负荷功率的灵敏度,按灵敏度数值大小选择切负荷顺序,时域仿真法确定切负荷量.该方法作为低频减载动作前的预防方案,能快速有效提高系统频率且尽可能少切负荷.EPRI-36节点系统算例说明了该方法的有效性.     

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.     

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。     

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.     

驻马店和信阳地区电网与河南主网解列事故分析

2000年12月8日19时41分,河南电网发生了驻马店,信阳受端电网与主网解列事故。事故的特点是,短路故障持续时间长,两解列后的小网功率缺额大,其频率,电压变化过程复杂。在低压解列及低频减载装置正确动作后,两小网保住了京广电铁负荷并维持住了孤网运行。文中分析了小网在大功率缺额下的频率,电压变化过程。     

考虑负荷频率特性的可中断负荷切除策略研究

特高压直流规模激增使得大受端电网面临严重的频率问题。为了充分利用可中断负荷,减小低周减载首轮动作可能,降低触发严重事故等级的风险,文中提出了一种可中断负荷就地按频率切除策略及其定值选择方法。在考虑负荷频率特性的基础上,采用单机等值模型进行可中断负荷切除策略研究,选择合理的可中断负荷起切频率定值和切负荷量,方案制定完成后,通过全网模型进行校验。仿真结果表明,所提策略能够在系统发生易引发低周减载的大功率缺额时切除可中断负荷,减小低周减载首轮动作可能,提高电网的频率稳定性。     

电力系统低压减载和低频减载协调控制策略

低压减载和低频减载是分别解决电力系统中电压稳定问题和频率稳定问题的最常用手段。实际系统中,电压稳定问题和频率稳定问题往往是互相耦合、共同存在的,单独采用一种策略难以同时解决2个问题。文中提出了一种可以实现低压减载和低频减载协调控制的方法。该方法将切负荷控制中的优化问题转化成一个可满足性校验问题,然后采用“搜索+校验”的思路进行求解。求解过程中先采用有序二元决策图（OBDD）等快速搜索算法缩小决策空间,然后针对其中的策略进行可满足性校验。该方法不用求解复杂的多目标、混合整数优化问题,直接得到可行的切负荷策略。最后给出了基于此方法的仿真算例,并通过时域暂态仿真验证了结果的准确性。     

基于网荷终端的用户低压负荷紧急控制

目前安装网荷终端的用户可切负荷集中在10 kV以上,在紧急切负荷时把很多重要的低压400 V负荷同时切除了。为进一步减少紧急切负荷对用户生产的影响,通过对现场用户400 V负荷性质、容量、设备的调研,提出了符合现场用户特点的设备改造负荷接入方案。针对400 V负荷精细化采集、快速控制的需要,及现场实施的可行性、经济性要求,设计了针对集中式和分散式两种类型用户的400 V负荷快切方案,并完成了现场用户试点实施。通过研制一种基于面向通用对象的变电站事件通信(generic object oriented substation event,GOOSE)的网荷子单元,对方案进行优化改进,使其满足了紧急切负荷的动作快速性要求。     

基于风险的低压切负荷量的确定方法

针对低压减载方案中切负荷量的问题,利用马尔可夫方法,计算出低压减载方案各种动作情况的概率。在此基础上,结合电压崩溃的风险理论,以在预想事故下所切负荷量为变量,构造方案引入所带来的电压崩溃风险的函数,再以该风险量最小为标准,确定切除负荷量的多少。与传统方法不同,该方法综合分析了各种意外事件、考虑了低压减载方案本身的可靠性。计算处理的信息更丰富,结果更准确。IEEE 14节点的算例表明了该方法计算的有效性。该方案为低压减载方案的设计提供了参考。     

天津电网低压减载可行性方案研究

天津电网在华北电网中处于受端系统,具有典型城市电网的特点,电网电压稳定问题突出。通过对天津电网进行故障扫描分析,找出系统中的薄弱点,并在综合全国其它省网低压减载方案的基础上,提出天津电网低压减载方案。     

故障驱动切负荷和轨迹驱动切负荷的协调优化

切负荷（LS）控制既可由故障驱动（即紧急LS）,也可由轨迹驱动（即校正LS）,大量不确定因素突出了它们之间协调的重要性。按照解耦优化-聚合协调的框架,用稳定性量化软件FASTEST分析不确定因素下的稳定性,分别优化故障驱动的LS及轨迹驱动的LS,在优化其中之一时,将另一个最新迭代结果作为仿真的外部场景,迭代到预想故障集的风险总代价不再明显减小为止。考虑某实际系统的预想故障、负荷模型和负荷水平等不确定因素,仿真证实该协调优化方法在保证系统稳定性的前提下,显著减少了控制的风险。     

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。     

Optimal Distributed Generation Allocation and Load Shedding for Improving Distribution System Reliability

Recent deployment of distributed generation has led to a revolution in distribution systems and the emergence of “smart grid” concepts. The smart grid mainly intends to facilitate integration of renewable energy sources and to achieve higher system reliability and efficiency. Different distributed generation types found in modern distribution systems can be classified into two main categories: intermittent- and dispatchable-based distributed generation; the latter has a unique capability of enabling successful islanding operation, thus improving system reliability. This article proposes a methodology for allocating dispatchable distributed generation units in distribution systems to economically improve system reliability. Distributed generation installation and operation costs are to be optimized against the reliability value, expressed as customers’ “willingness to pay” (WTP) to avoid power interruptions. Therefore, the main goal of this research work is to determine the optimal combination between distributed generation units to be installed and loads to be shed during all possible contingencies. A probabilistic load model is adopted to determine the optimal size of allocated distributed generation units.     

国外两种典型的低压减载方案研究

文章对东京电力公司和加拿大魁北克水电系统两种低压减载方案进行了分析,研究了在国际上两种比较典型的分布式和集中式低压减载装置的原理和实际工作情况。并给出了对北京电网的启示,指出对国内电网而言,可以借鉴东京电力和魁北克水电的模式,根据实际电网的网架结构和电压安全形势,采取集中式、分散式、或者两种相结合的方式,以便有效预防电网电压崩溃事故的发生。     

基于BPA的电力系统低压减载的研究

低压减载作为电力系统的第三道防线,是维持电力系统安全稳定和经济运行,并保证电能质量的重要措施。依工程实际需求,在电力系统分析软件BPA的基础上,参考国内外现有研究成果,针对分散型低压减载方案,提出基于电压-无功灵敏度减负荷的方法确定低压减载量。采用连续潮流算法,确定薄弱区域的电压-无功灵敏度,最后通过时域仿真分析对所配置的方案进行校验。以河北南网2007年夏季高峰数据为例,验证了该方法具有很好的工程参考价值。