电网扰动控制标准及其应用

随着互联电网的发展,电网中扰动所造成的影响将由单个区域发展到相邻的互联区域,这对电网的安全稳定运行产生了严重威胁。由于扰动造成的电网连锁事故时有发生,扰动控制的重要性逐渐显现。北美电力可靠性协会(North American electric reliability council,NERC)提出的扰动控制标准(disturbance control standard,DCS)明确具体、可操作性强,为互联系统的安全稳定提供了一种有效的控制方法。文章介绍了NERC制定的DCS的发展历程,阐述了DCS的控制机理及其在国内外应用的情况,同时针对DCS做了相应的事例分析,并提出了基于DCS的电网扰动控制策略。

基于混沌搜索的多目标模糊优化潮流算法

提出了一种混沌搜索与模糊集理论相结合求解电力系统最优潮流问题的新方法。该方法利用混沌变量的随机性、规律性、遍历性进行寻优,克服了基于导数的优化方法对于梯度信息的高度依赖性而造成的困难。用模糊集理论将多目标函数和可伸缩约束条件模糊化,把多目标最优潮流问题转化为单目标非线性规划问题,这种方法结构简单,易于实施。试验系统的计算结果表明,该算法具有较好的全局收敛特性,搜索速度快,求解精度高,使用灵活,是解决电力系统最优潮流问题的一种有效方法。

基于模糊预测控制的AGC自适应控制器设计

自动发电控制(automatic generation control,AGC)是现代化电网运行控制的重要技术之一,承担着电网频率调节、网间联络线交换功率控制和经济调度的重要任务。现代电网已逐步发展为复杂的大系统,对AGC系统提出了更高的要求,传统的控制方法在应用中存在一些问题。智能控制技术更符合人的思维习惯,易于理解和掌握,为自动发电控制提供了新的思路。将模糊控制和预测控制技术用于AGC,提出了一种智能AGC控制器,采用实际电网数据进行仿真验证,结果表明,该算法具有更好的适应性。

电力系统全过程动态仿真中的自动发电控制模型

针对大规模电力系统二次调频控制的动态仿真问题,采用混杂系统的建模方法,提出一种适于机电暂态及中长期动态全过程仿真的自动发电控制模型。模型主要由属于连续动态系统的区域控制偏差计算、属于离散动态系统的控制策略和机组调节指令计算3个模块组成。通过与电力系统全过程动态仿真程序中已有模型的接口,该模型可以模拟大规模电网中基于A标准和CPS控制性能评价标准的控制策略,以及定频率控制、定交换功率控制和联络线功率频率偏差控制等多种方式。与我国特高压交流联络线相关的2个算例仿真表明,该模型可为大规模电网联络线功率波动限制、多区域AGC控制策略的协调配合和二次调频的优化控制等实际电网问题提供有效的仿真手段。

特高压交流示范工程投运后华北电网AGC策略的改进

针对特高压联网示范工程运行的要求,对华北电网AGC的控制策略进行了改进。运行试验证明了该控制策略对于特高压联络线功率控制的有效性和可行性。该控制策略的投入为特高压联络线安全稳定运行提供了技术支持。

潮流方程鞍结分岔点计算的块消去算法

潮流方程鞍结分岔点(saddle-node bifurcation point,SNBP)的计算是静态电压稳定分析中比较关键的问题。在电力系统中,Moore-Spence方程被常用来确定潮流方程的鞍结分岔点,其阶数约为一般潮流方程的2倍。采用在非线性分歧计算中常使用的块消去(block elimination,BE)算法来求解Moore-Spence方程。利用块消去算法,在Moore-Spence方程的每一步牛顿迭代过程中,只需求解潮流雅可比矩阵或其转置作为系数矩阵的线性方程组,可充分利用潮流雅可比矩阵的稀疏特点来提高计算效率。采用渐进数值方法(asymptotic numerical method,ANM)快速确定牛顿迭代的初值。国内几个电力系统的计算实例验证了该方法的有效性。

电力系统最优潮流算法综述

总结了国内外关于电力系统最优潮流算法的研究现状 ,介绍了求解最优潮流的经典算法 ,现代优化方法以及其它算法 ,并提出了针对这一问题算法的潜在研究方向。

特高压联络线AGC控制策略模型

近年来,中国特高压输电工程的投运,对自动发电控制系统进行有效控制带来了新的挑战。数字仿真是进行系统分析的有效手段,但是,在全过程仿真程序中,还没有一种合适的特高压联络线控制策略模型。针对华北—华中互联电网的1 000 k V特高压交流联络线功率控制动态仿真问题,结合以联络线功率控制为目标的AGC控制性能评价标准——T标准,根据特高压联络线控制的要求和现场运行经验,借鉴CPS标准控制策略模型,根据特高压联络线的输送功率偏差与区域控制偏差ACE的乘积,以及乘积量在电网送端控制区和受端控制区的不同特点,提出了一种基于T标准的自动发电控制策略模型。在全过程动态仿真程序PSD-FDS中进行了模型开发实现。使用实际电网数据证明该模型的有效性,证实T标准策略的控制效果比CPS标准策略有所提高。

考虑断面安全约束的大规模风电有功控制

随着风电装机容量的快速增长和大规模风电的并网接入,大规模风电的波动性和风电断面的分层特征给电力系统实时调度带来困难,可能出现风能资源的浪费,为此提出一种大规模风电分层断面的有功控制方法。风电场的发电受制于各级输电断面的约束,通过对各风电场广域分配调节功率,深度优先搜索越限断面和发电能力转移的方法,实现了保证断面安全前提下的风电场功率的充分利用和公平利用。实际算例和电力系统的运行结果验证了该方法的合理性和可行性,为大规模风电分层断面的有功控制提供了一种有效方法。

基于数据关联性的风电机组实时数据有效性判别

真实有效的数据是保证电网调度部门正确调控和分析的基础,大规模风电接入电网后将使调度中心采集的数据量大幅增加,风电数据质量问题突出,错误的数据容易干扰调度决策和其他相关功能的正常运行。对实时数据质量问题进行了分析,介绍了可能对数据质量产生影响的各种因素,总结了电网调度系统实时数据有效性的常规判别方法,并基于同一设备采集的多个量测数据之间的关联性提出了适用于风电机组实时数据的有效性判别方法,在实际电网中的应用证明了所提出方法的适用性。

基于广域云总线的电网调度综合智能告警

综合智能告警是智能电网调度控制系统的一项重要功能,以各类告警信息为要素,在电网故障时自动推图提示故障设备、故障信号与故障类型,提示调度人员及时采取措施。互联大电网的发展需要调度机构间对故障异常同步感知、调节控制分布协同和事故应急协同处置,然而目前各级调度控制系统间大量数据交互以及大规模广域服务访问方面缺乏通用和高效的技术手段。提出了基于广域云总线的电网调度综合智能告警方案:基于广域云消息总线实现广域范围内电网状态信息和重要告警事件等各类消息跨调度机构的实时推送;基于广域云服务总线实现综合智能告警详细信息查询与检索功能,使告警详细信息可在广域范围内共享。在试验系统上的测试结果验证了技术的可行性。

风电实时调度系统设计与实现

随着风力发电快速发展和电网规模的不断增大,风电调度的专业化要求不断提高。当前风电调度各项功能分散于不同系统,缺乏集中监控工具,调度主站系统对风电的兼容性较差,这非常不利于电网调度人员对风电的有效调度。设计了基于统一平台的实时风电调度系统方案,开发了面向风电的运行监视、接纳分析和优化调度等基本功能,以及数据有效性筛查和可视化监视等专用功能,最终实现风电调度业务的集成。在实际电网中的应用证明了方案的有效性。

新一代智能电网调度自动化标准体系研究

调度自动化标准体系的研究,既是对各类相关技术成果的总结巩固,也是后续进一步推广应用和发展的重要基础。首先对调度自动化标准国内外现状进行了梳理;通过调度自动化基础通用、支撑平台、应用功能和业务场景等方面业务和技术需求分析,明确了标准化工作任务;按照新一代智能电网标准体系构建原则,设计了新一代调度自动化标准体系架构;为保证调度自动化标准化工作有序进行,提出了对应的标准计划和重点标准清单。