适用于频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法

基于轨迹的时域动态仿真分析方法,在比较低频切泵与低频减载性能及控制效果等方面差异的基础上,总结了电网低频切泵和低频减载的整定方法,提出了低频切泵与低频减载两者之间的协调优化方法。通过仿真算例对该方法进行了验证,结果表明该方法可行、有效。

基于最优频率轨迹的电力系统低频切泵方案

抽水蓄能电站在大电网调峰调频中具有重要的作用。它具有响应速度快、爬坡能力强等特点,可以作为正常运行的调频手段,也可以同时作为电网事故备用,提供紧急支援。文中研究了在电网发生大功率缺额而导致低频条件下,如何通过切泵来达到抑制频率跌落的最佳效果。基于此,文中提出一种基于频率最优轨迹的低频切泵方案,建立系统最优频率轨迹变化曲线的目标函数,采用基于拉格朗日最优化算法获取低频切泵每轮的最佳频率动作值,给出了低频切泵的最优整定方案。通过PSASP软件进行仿真计算,验证了不同对比方案下的频率恢复效果,并给出了充分的证据说明了该方法的有效性和优越性。

含大规模风电的电力系统抽水蓄能最优切泵策略

为解决大规模风电接入电网后可能引起的紧急低频问题,提出一种抽水蓄能机组的低频切泵策略。传统的切泵策略没有考虑大规模风电接入后的影响,而该策略推导了风电接入后电网动态频率轨迹的计算方法。基于最优频率轨迹的方法建立目标函数并给出约束条件,采用外点罚函数法优化求解。利用PSASP软件对某个省电网进行仿真,结果显示:大规模风电接入后渗透率能对电网频率动态轨迹产生影响进而会影响到切泵的方案,但在不同渗透率下优化方案的各项性能指标均好于未经优化的。这表明,不同渗透率的风电接入电网后,经过所提优化的方案均能获得良好的控制效果,这为首次利用抽水蓄能解决大规模风电带来的紧急低频问题提供了理论的依据和现实的手段。

基于外点罚函数法的实时低频切泵策略

为解决传统低频切泵策略简单将抽水蓄能机组当成负荷处理以及对电网频率不能实时跟踪控制带来的问题,将抽水蓄能切泵工况转换动态模型计入到电网频率动态过程中并对故障过程进行实时频率跟踪确定故障规模及频率的动态轨迹。通过最优频率轨迹思想建立切泵策略的目标函数并根据动作范围给出约束条件。引进外点罚函数法进行优化求解给出了抽水蓄能机组实时切泵策略。通过PSASP软件对某省电网进行仿真验证得出,所提实时切泵策略能有效且更好地达到控制效果。这为首次将抽水蓄能机组用于实时切泵策略提供了系统理论基础和现实的应用方案。

电力系统中抽水蓄能机组低频切泵优化策略

介绍了抽水蓄能机组的低频切泵的两种策略并进行对比分析。电力系统在遭受大扰动且出现较大功率缺额时,为了维持电力系统频率稳定,提出了抽水蓄能机组低频切泵优化策略。以电力系统的频率变化量或其变化率为依据,确定系统中抽水蓄能机组的切泵量,并且在电网减载装置动作之前完成快速切泵卸载,使电网在不采取措施减少用户用电负荷的同时保证电网频率在正常运行范围内。仿真结果表明,采用频率变化率确定切泵卸载量,频率恢复更加迅速,频率最低点相对较高,缩短系统低频运行时长。

基于直流闭锁事故的华东电网频率特性及控制措施

随着区外直流馈入规模不断增加,华东受端电网频率稳定支撑特性逐渐下降。针对2016年华东电网两起实际直流闭锁事故,开展受端电网频率稳定特性仿真,通过调节全网发电机一次调频特性,再现特高压直流闭锁后系统频率响应过程。在此基础上,开展汛期低谷方式下华东最大单回及两回直流闭锁后频率稳定仿真。仿真结果表明,当前电网一次调频能力不足,直流闭锁后存在低频减载动作风险。针对上述问题,华东电网已经开展频率紧急协调控制系统建设工作,通过系统仿真进一步验证相关控制措施的有效性。相关研究方法和结论已应用于华东电网频率仿真分析和事故预案制订,以提高直流闭锁后的风险抵御能力。

基于惩罚函数法的低频切泵与低频减载协调方案

传统的低频减载一般不考虑抽水蓄能的调节作用,抽水蓄能在抽水工况下相当于负荷。文中提出在电网发生大规模功率缺额导致频率急剧下降的情况下,在特定频率段采用低频切泵配合低频减载的方法来抑制电网频率下降,减小切负荷量;重点研究了低频切泵和低频减载的协调,给出了两者优化目标函数及其约束条件;运用惩罚函数法优化计算结果,得到最佳低频切泵方案。最后,利用仿真软件模拟故障场景进行仿真分析,仿真结果表明,所提出的方法能有效抑制电网频率崩溃。