基于多代理技术的低频低压减负荷控制

随着互联大电网的电压、频率稳定问题日益复杂,其分析和控制应进一步在全局范围内协调考虑。传统的低频低压减负荷控制方法,对分散安装在各地的控制装置缺乏协调,不利于实现系统整体控制的实时协调和优化。文中提出一种基于多代理技术实现多个就地减负荷控制装置协调动作的新方法。其核心思想是基于节点电压频率动态的空间分布特性,并计及当前工况及系统受扰程度自动调整减负荷控制策略。IEEE 14节点系统及国内某实际电网的时域仿真结果均验证了该方法的有效性。

综合电压频率动态交互影响的自动减负荷控制新方法

基于单一的频率量测或单一的电压量测而独立动作的传统低频低压减负荷控制装置,未计及受扰系统电压与频率之间的实时动态交互,难以完全适应系统初始工况、负荷特性或扰动形式的变化,某些情况下可能出现严重的欠控制或过控制。文中提出一种在装置的实时控制算法中计及电压与频率动态交互影响的自动减负荷控制方法,其核心是测量装置安装节点的电压、频率以及负荷有功功率,并计及与当前系统初始工况、负荷特性或所发生扰动形式相对应的频率电压相关系数,实时计算综合状态量以触发自动减负荷控制装置的分轮次动作。对实际电网的时域仿真结果表明,该方法可较好地适应系统初始工况、负荷特性或扰动形式的变化。

关于低频低压切负荷决策优化协调的评述

从低频/低压切负荷优化问题的要素和研究内容出发,评述该时变非线性的时—空—物综合的风险优化问题的特点、求解技术、现状,并展望其发展方向。涉及的要素包括目标函数、约束、故障集、控制方式、控制地点、控制时间、搜索策略。传统的基于单机单负荷模型的低频切负荷和低压切负荷的整定方法不能满足现代电力系统的要求,提出基于轨迹量化分析和风险控制的发展方向,用安全裕度对控制措施的性价比来指导搜索、迭代优化。在此基础上研究切负荷控制的机理,实现低频与低压、前馈与反馈、暂态与中长期切负荷的综合协调。

暂态电压稳定风险评估方法及应用

由于电压失稳常常发生在多重故障或者连锁故障之后,采用传统的确定性方法分析,其结果过于保守。风险评估方法能够克服上述缺点。现有电压稳定风险评估的文献只是涉及静态电压稳定。文中提出了暂态电压稳定风险评估的指标及方法,分析了暂态电压失稳风险的影响因素。将提出的方法应用于某一地区电网,研究了暂态电压失稳风险与静止无功补偿器(SVC)投资和低压减载方案的关系,进而提出了一种依据暂态电压失稳风险确定SVC最优投资的方法。

低频低压切负荷布点及轮次的优化与协调

低频切负荷和低压切负荷的协调优化是离散变量(地点和轮次)和连续变量(各轮的控制量)的混合优化问题。它具有高维时变非线性微分代数方程组的稳定性约束,包括功角有界稳定性和振荡阻尼及代数变量的偏离量,并考虑多工况、多场景、多控制点、多轮次。将其解耦为4个子问题:按控制点的贡献度动态排序优化布点;从有效控制母线数最少和故障严重程度最小的故障开始,逐个故障确定切负荷点和切负荷量,并将已有整定结果作为场景,对余下母线的贡献度动态排序,迭代优化首轮初值;以多工况下各故障的欠切风险和过切风险代价之和最小为目标,按替代前一轮的机会性价比将各控制母线动态排序,确定后续轮的控制量;按解耦优化-迭代协调方式协调低频切负荷和低压切负荷。通过实际系统的算例验证了算法的有效性。

低频低压切负荷的控制负效应及其机理

在有关文献研究功角稳定控制负效应的基础上,分别发现切负荷对暂态频率及电压安全的控制负效应现象。利用扩展等面积准则及暂态频率和电压安全量化理论揭示其机理,探索电力系统稳定问题的复杂性,提高了切负荷控制优化的强壮性。给出一个简单的3机9节点算例可用于重现该现象,并通过大系统中的仿真实例说明问题的现实性。

基于频率和电压稳定的紧急控制策略研究

紧急控制中的低频减载和低压减载策略作为第三道防线的重要内容,已经在电力系统中广泛加以采用,对防止系统稳定破坏具有重要意义。在分析和总结国内外低频减载和低压减载方面主要研究工作的基础上,归纳了目前切负荷方案的优缺点,着重指出系统受到大的扰动时,电压稳定和频率稳定均受到威胁,仅考虑频率或电压单一变量的切负荷策略是不可靠的。因此,新提出的紧急减负荷策略还需要考虑系统网络拓扑的变化,以及频率稳定和电压稳定的相互影响,以实现切负荷的动态自适应性。

解列后局部孤网的自适应第三道防线配置方法

通过薄弱交流断面与主网相连的局部电网在断面解列后转为孤网运行时,容易出现频率稳定或电压稳定破坏问题。以某实际局部电网发生的一起全停事故分析了现有低频低压切负荷和过频切机配置方法的不足,提出一种适用于解列后局部孤网的低频低压切负荷和过频切机配置方案,以改善第三道防线对孤立电网运行方式或电网规模变化的适应性。其主要思路是将低频低压切负荷及过频切机方案分为速动区和补偿区,前者用于快速平抑不平衡功率冲击,避免频率或电压大幅偏移;后者用于避免频率或电压快速变化时,低频低压切负荷或过频切机多轮次相继动作导致过控。基于实际电网的仿真结果验证了所述方法的有效性。

概率稳定中继电保护和低频低压减载影响的研究

详细分析了继电保护行为如主/后备保护的动作时间、重合闸的动作方式和动作时间、低频减载以及低压减载的特点,从概率分析的角度出发,讨论了继电保护、低频减载和低压减载对电力系统暂态稳定性的影响,并结合修改后的EPRI-36节点系统为例,进行了大量的分析计算,最后指出在电力系统中,不同的继电保护和低频低压减载的动作特性对系统暂态稳定性可能出现的不同影响,证明了采取快速保护和对低频低压减载控制措施进行优化、协调的必要性。

基于P-V曲线的低压减载分群配置方案

低压减载是电网防御系统的第三道防线稳控措施之一,可以经济有效地防止电压崩溃。以安徽宣城地区电网为例,研究基于P-V曲线的低压减载方案。该方案通过稳定计算分析,找到该电网可能出现的电压失稳状态,计算出其部分负荷节点的P-V曲线,按照负荷增长与电压降低之间的定量关系,将节点划分为不同集群进行配置,能有效地阻止电压持续恶化。该方法根据电压对负荷的敏感程度制定的各节点或区域低压减载方案,比起统一配置方案更有利于系统电压的恢复。

负荷低压释放对低压减载策略的影响

随着系统中对电压敏感的负荷不断增多,用户侧的负荷低压释放问题越来越突出。系统在发生故障而采取低压减载措施的同时,用户侧负荷出现的负荷低压释放将增大系统中的负荷切除总量,导致负荷切除过多,故障后恢复电压过高的不利结果。本文通过对电网用户侧各负荷的低压释放特性的研究,建立了考虑负荷低压释放特性的综合负荷模型,分析负荷低压释放对低压减载影响的机理,通过对10机39节点系统仿真,分析低压释放对低压减载策略的影响。研究表明,用户侧负荷低压释放量、负荷低压是否延时释放以及延时释放时间将对低压减载策略产生影响。

电压静态稳定性分析及对策

基于电力系统ＰＱ节点可控性理论，提出了一种降阶的雅可比矩阵，并在单恒定功率负荷－∞系统上进行了论证，在多机系统上进行了计算，结果表明此模型是可靠的。最后通过对Ｗａｒｄ－Ｈａｌｅ６节点系统的计算，对减负荷点的选择进行了探讨。

基于RTDS仿真的自适应低压减载策略研究

针对集中式站域保护的低压减载切负荷后,系统电压恢复较慢及不稳定的问题,对传统的低压减载切负荷策略进行改进。在考虑满足功率缺额、负荷的重要等级等因素的同时,引入待切负荷的功率因数,以切负荷量最小和切无功最小为目标函数,建立低压减载模型,将该问题转化为一个带有约束的多目标优化问题。采用多目标粒子群优化算法对低压减载模型进行求解,获得最优切负荷策略。通过RDTS仿真系统分析,验证了所提策略的正确性和优越性。