基于曲线拟合的电力系统紧急控制切机策略研究

切除发电机是电力系统中提高暂态稳定性的有效方法之一。针对电力系统暂态稳定控制中现有切机控制策略的不足,提出了一种紧急切机控制的曲线拟合切机策略。利用△P积分方法确定大扰动下的临界机群,根据故障后短时间内（0.1s）临界机组实际数据,计算发电机惯性中心坐标下的Pe-δ曲线,对其进行多项式最小二乘曲线拟合,预测临界机组能量变化曲线,预判系统稳定性及快速计算切机量。通过NewEngland10机39节点系统的应用说明算法的有效性。     

基于相对动能的电力系统暂态稳定实时紧急控制方案

为了实现基于响应的电力系统暂态稳定实时紧急控制,提出了一种基于相对动能概念的紧急控制方案。该方案通过转速差相对功角差变化趋势实时辨识电网暂态稳定性,当判断出系统将会失去功角稳定时,基于两机系统中相对动能的概念计算剩余加速面积,进而同步得到切机措施量。考虑了控制动作延迟时间的影响,使得计算结果更加可靠。该方案脱离了电力系统的元件模型和运行方式的计算,只需利用系统的动态响应曲线,适应任意复杂的运行方式和故障形式。计算仅使用实测的发电机功角和转速量,计算量小,使用方便灵活。通过新英格兰10机39节点算例验证了该方案的有效性。仿真结果表明,该方案可以防止系统进一步恶化甚至造成大停电事故,加强了电网安全稳定防御体系,具有很好的工程实用价值。     

基于改进AlexNet的电力系统暂态功角失稳紧急控制策略

随着新能源渗透率的提升,电网环境日益复杂,电力系统安全稳定运行也面临着新的挑战。为了满足电力系统暂态功角失稳后的实时紧急控制决策,采用深度学习与紧急控制相结合的方法,提出一种基于改进AlexNet网络的电力系统暂态功角失稳紧急控制策略。首先基于改进AlexNet对失稳发电机功角轨迹进行预测,识别临界机群;然后定义紧急控制动作灵敏度指标,建立改进AlexNet灵敏度预测模型,拟合发电机功角特征与紧急控制动作灵敏度的映射关系,从而确定紧急控制的动作母线;最后以切除发电机和负荷容量最小为目标,建立紧急控制优化模型并求解最优策略,并在新英格兰10机39节点系统进行算例验证。结果表明,针对电力系统暂态功角失稳问题提出的基于深度学习的功角轨迹预测模型和紧急控制灵敏度预测模型,均有较高的预测精度。在此基础上制定的紧急控制策略能使失稳系统快速恢复稳定运行,加强电网安全稳定防御体系。     

采用储能电源辅助的暂态稳定紧急控制方法

为减少切机量并使暂态稳定紧急情况得到有效控制,提出采取切机措施同时联合储能电源进行暂态紧急控制的策略。推导了含储能电源的系统三阶等值模型,基于反步法计算中间控制变量的控制律,并进一步设计储能电源装置的暂态稳定非线性鲁棒控制器。在扩展等面积法(EEAC)的基础上提出一种参考切机量的简化计算方法。提出通过切机组合优化算法选择最优切机组合并在切除机组的同时投入储能电源。基于含储能两区域系统近似等效模型分析储能有效控制时段并给出了退出时间的计算方法。利用PSASP 7.0用户自定义(UD)模型搭建储能电源及控制器模型并接入WEPRI 36节点系统中进行控制器及控制策略有效性的验证。仿真结果显示所设计的控制器能够有效提高系统暂态稳定性,所提出的策略和储能电源切除时间计算方法能够达到减少紧急控制切机量和储能充放电次数的目的。     

电力系统暂态稳定性闭环控制（六）—— 控制地点的选择

基于实时性的要求,提出一种实时快速选择高效阻止失稳的切机地点的方法。按照发电机的有符号动能和功角乘积的大小在超前失稳机群中对可切机组进行排序,得到初始有效切机地点集合,通过计算等值机械功率切机前后的变化,剔除超前失稳机群中的被动失稳机组,得到最终的切机地点集合。IEEE 39节点系统和三华联网系统的仿真结果验证了所提方法的有效性。     

面向暂态功角稳定提升的水光互补发电系统紧急切机控制

我国西南地区水电和光伏资源丰富,利用水光资源的互补特性,促进清洁能源的高效消纳,是实现“双碳”目标的有效途径之一。水电资源一般集中于偏远地区,长距离输电导致其与主网连接较弱,暂态功角稳定问题较为突出,水光互补系统中高比例光伏发电的接入进一步增加了系统暂态稳定问题的复杂性。然而当前光伏发电对互补系统暂态稳定影响机理尚不明晰,且缺乏基于定量计算的紧急切机控制方法。为此,首先建立了水光互补系统的等效功角曲线,详细分析了光伏接入前后系统的加减速面积变化情况。在此基础上,基于等面积法则提出水光协调的3种紧急切机控制方法,并根据综合评价指标选取优化切机方案。最后,基于单水单光-无穷大系统及四川省某县水光互补系统验证了所提方法的有效性。研究结果有助于推动解决新能源电力系统中新能源机组和同步机的切机量定量计算缺乏数学理论指导这一难题,能够提升水电和光伏的消纳与送出能力。     

基于功角稳定指标的紧急控制装置切机策略研究

在确定了功角稳定指标的基础上,从临界发电机群、稳定性判断及切机措施对系统稳定性的改善程度出发,提出一种搜索紧急控制装置切机策略的算法.实例仿真验证了该计算方法的有效性,为切机策略的制定提供量化依据.     

在线生成策略表与实时预测切机

按照策略表切机是电力系统中提高暂态稳定的有效方法之一。利用能量裕度灵敏度法在中央处理单元在线修改策略表、在故障监测单元实施实时匹配和就地预测发电机暂态稳定以决定是否切机。在厂站采用“当前”统计模型、常加速模型及常速模型构成的交互式多模型(IMM)自适应滤波算法。跟踪预测发电机转子角度。当预测到机组失稳时，按照策略表及实时匹配情况，方始发出切机命令。这种紧急切机控制的并行双重算法能有效地防止误切机组。通过经典模型下新英格兰10机39节点系统的应用说明算法的有效性。     

电力系统功角失稳自动切机搜索方法研究

本文针对电力系统暂态稳定仿真中,出现功角失稳后寻找最优切机的难题,提出了一种针对功角失稳的自动切机搜索方法,能够得到恢复系统稳定的极小切机组合。该方法基于发电机节点相角越大电气距离越远的规律,优先切除电气距离远的机组,更有利于保持电力系统的稳定性,通过迭代搜索,找到恢复电力系统稳定运行的极小切机容量。通过大量仿真验证了本文方法的正确性。     

基于脆弱割集选择紧急控制地点的灵敏度分析方法

紧急控制是维持大扰动下电力系统稳定运行的重要手段。选择有效的控制地点是一个重要问题,提出了一种基于脆弱割集来选择紧急控制地点的方法。首先引入电压校正方法,使割集脆弱性指标能够反映故障轨迹,从而更为准确地筛选脆弱割集,然后根据基于割集的灵敏度分析方法选择紧急切机和切负荷的地点。暂态功角失稳引起脆弱割集支路的相角差或功率增大,而紧急功率控制可抑制这种增长。因此割集支路功率对于发电机母线或负荷母线功率的灵敏度,能够反映紧急切机或切负荷控制地点的有效性。基于南方电网模型的故障分析表明,该方法实用有效,可应用于大型电力系统。     

应用于多通道不同时解列的快速解列判据

通过大量仿真计算发现,现有快速解列装置在处理多失步通道互联电网问题时,存在各通道不同时解列的情况,容易诱发临近未失步的线路在解列进程中发生失步振荡.为避免这种状况的发生,在支路势能函数的基础上.推导出判断单条线路在系统失步振荡时的稳定度函数,并利用此函数给现有快速解列判据增加一个能够统筹各通道解列顺序的附加判据,这种改进能有效避免原快速解列判据无法彻底消除系统振荡的情况.最后用实际算例验证改进快速解列判据的优越性.     

浅谈高压断路器的偷跳分析及改造

分析了某些液压机构断路器因其分闸线圈上的最低动作电压过低,在变电站的强电磁干扰下出现的"偷跳"现象,提出了改造方案.     

对一起厂用电越级跳闸事件的分析与探讨

文章介绍了一起因热继电器、接触器故障及电子脱扣器设计缺陷等多个因素造成的厂用电越级跳闸事件,分析了事件发生的原因,对改进和防范措施进行了探讨。     

500kV系统单相瞬时故障引起2台机组跳闸的原因分析

对一起由于500 kV系统B 相瞬时性接地故障引发发电厂2 台660 MW 机组跳闸的事件进行分析,通过分析认为：汽轮机KU保护功率变送器测量失真、KU和零功率切机保护逻辑不完善等多种因素是造成机组跳闸的主要原因,并提出整改措施.     

新型广域后备保护方案的研究

对一种新型广域后备保护方案进行研究。该保护利用现代通信网络和时间同步技术,通过对广域范围内的故障电流及开关位置信息的采集和综合分析,判断故障区域和开关动作情况,利用实时网络拓扑图和跳闸函数实现最优后备保护跳闸方案。它不存在传统后备保护中动作时限和动作区域相互配合的问题,能大大缩短保护的整体动作时间,优化后备保护的整体功能。应用实例证明了该保护所具有的优点。     

浙江电网220kV同塔双回线路雷击同跳事件分析

浙江电网在2010年夏季连续发生5起220kV同塔双回线路雷击同跳事件,对电网运行影响较大.通过对巡线结果、雷电定位系统、耐雷水平计算及线路保护策略等因素的综合分析,找出5起雷击同跳事件的原因,并针对在运线路和新建线路提出了预防雷击同跳发生的相应建议.     

利用色谱判据分析1例500kV主变跳闸事件

针对湖南省500 kV某变电站1号主变跳闸事件,利用色谱判据分析故障性质,为正确诊断和处理故障提供依据,结合高压试验检查情况确定现场检修方案,并针对壳式变压器的改造提出了建议。     

一次主变送电的异常跳闸分析

500 kV辽阳变电站2号主变压器在送电过程中发生两次充电保护动作跳闸,通过对保护动作情况、故障录波装置的分析及当时系统负荷的调查,用试验仪重新模拟故障对充电保护进行试验,通过反复试验和大量计算,并对事故过程、检验条件、试验方法及试验结果综合分析,发现充电保护之所以动作是由于主变二次侧合环时系统电流中含有大量直流分量造成的。     

220kV线路纵联保护远跳功能的应用

纵联保护的远跳回路能在发生故障后,通过保护光纤通道快速切除线路对侧断路器,因其动作时限快于接地距离保护、零序电流保护,能防止故障或系统事故进一步发展,有效地提高系统的稳定性,因此在实际工程中得到了广泛应用。但在设计过程中存在两种不同接线方式,结合工程实际根据不同接线方式进行分析论证。     

110MW发电机出口开关遮断电流不足的解决方法

介绍了百年电力公司为解决发电机出口开关遮断容量不足而采用的改变保护的跳闸方式及保护回路具体的改进措施。