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。

基于最小不匹配函数的低压减载算法研究

为了恢复故障后潮流的可解性,提出了一个新的算法用来决定最小负荷减载问题。应用 Damped Newton-Raphson法,以潮流方程的不匹配函数最小为优化目标,来识别弱节点,以确定最佳减载策略;将求解最小不匹配函数获得的最弱节点电压设为已知量,将负荷减载节点的负荷承载系数作为一个新的未知量,以计算修改后的最小不匹配函数,估计最小负荷减载量,并应用简单的 P-V 曲线法对估计结果进行修正,以提高计算精度。通过 New-England 39 节点系统和IEEE 30 节点系统算例表明,此算法简单有效,易于实现。

基于PV曲线的低压减载配置方法

低压减载是解决电力系统电压失稳的重要手段之一。目前工程实践中多采用试凑法进行低压减载方案设计,工作量大且缺乏系统性。为此,文章结合工程实际提出了一套低压减载配置的系统性方法,该方法以保证确定的电压恢复值为目标,以PV曲线为依据。研究表明,该方法具有系统性、鲁棒性和易用性,可直接指导工程实践。

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。

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。

基于解析灵敏度的低压切负荷优化控制方法

风电并网容量的快速增长及电网的大规模、远距离互联,使得电力系统的电压安全问题面临着前所未有的挑战。提出一种基于解析灵敏度的电力系统低压切负荷优化控制方法。首先由节点网络矩阵方程,推导用于在线识别切负荷点集和切负荷量的解析灵敏度指标。然后基于切负荷灵敏度指标,提出用于在线形成切负荷点集的两阶段方法。通过分段,避免了对全局信息的依赖,从而使切负荷点集的形成及切负荷控制策略的生成和实施仅需要局部量测信息,增强了实用性。最后,给出基于解析灵敏度的低压切负荷优化控制模型及计算流程,并通过IEEE 30节点系统和实际电力系统进行了算例分析和验证。

考虑负荷动态的低电压切负荷

在分析低电压切负荷机理的基础上 ,提出了一种新的低电压切负荷控制算法 .通过考虑负荷的动态特性 ,能快速地算出负荷的切除量 ,将系统稳定在指定的电压上 .当电压失稳时 ,能有效地得出使系统电压保持稳定的负荷切除量 .同时分析了负荷的切除量、切除时间同动态负荷参数的关系 。

一种基于WAMS的低压切负荷控制策略

发电机过励磁限制器的作用可能导致电力系统电压中长期失稳,而低压切负荷控制是一种防止电压失稳的有效方法。以分布式闭环低压切负荷控制为基础,增加了用于应对严重故障的备用切负荷控制,从而形成了基于WAMS的低压切负荷控制策略。该策略以发电机过励磁限制器是否启动作为电压失稳的预测判据,并在电压下降的过程中通过多轮次闭环切负荷控制防止系统电压崩溃。该策略的控制方式能够基于系统动态变化过程进行实时调整,能够应对严重故障下由过励磁限制器作用引起的中长期电压失稳。仿真分析在改进的IEEE 39节点系统中展开,结果表明了该策略的有效性。

一种基于SMARTDevice的低压切负荷算法

在基于当地测量量的电压稳定估计方法的基础上,提出了一种低电压减载的计算方法,只需要利用本地的电压和电流,就能够实时判断本地的电压是否失稳,并能准确计算出为使电压恢复而需要的切负荷量。算例表明用该方法可以进行电压稳定的实时监测和控制。

基于改进粒子群算法的交直流系统低压切负荷优化控制策略

高压直流输电技术的发展推进了大规模、远距离电力系统互联,但也带来了电压稳定控制的挑战。提出一种基于改进粒子群算法的交直流系统低压切负荷搜索方法。首先,修正交直流系统潮流计算模型;其次,针对戴维南等值参数漂移问题改进模型,建立电压稳定裕度指标;为满足切负荷的快速性要求,采用灵敏度选取交直流系统切负荷点集;然后,建立交直流系统低压切负荷模型,以最小控制成本为目标,并给出算法的优化步骤;最后,基于IEEE 30节点系统进行验证,仿真结果表明:该方法能有效提高交直流系统电压稳定性。

动态负荷对电力系统动态稳定性的影响研究

介绍了PSASP仿真软件中感应电动机的三阶模型,并用其暂态稳定计算模块,从时域仿真的角度分析了感应电动机比例和低压减载对电力系统动态稳定性的影响,比较了不同参数下低压减载对功角稳定和电压稳定的影响.通过对12节点多机系统的仿真,结果表明:感应电动机比例增加容易造成功角和电压失稳;低压减载有利于电压稳定,但容易造成功角曲线的大幅振荡;负荷的减载量和减载速度对电力系统的动态稳定性也有一定的影响.

山东电网暂态低电压切负荷紧急控制的量化分析

论述了暂态电压安全的参数裕度与轨迹裕度之间的关系，讨论了暂态电压安全的参数裕度的计算方法；以轨迹裕度为基础、参数裕度为表征，对暂态电压安全性进行评估和控制。根据相应的国家标准和山东电网关于暂态过程中的电压要求的调查报告，确定了描述山东电网暂态电压跌落可接受性准则的二元表，提出对暂态低电压切负荷紧急控制系统的配置和参数整定的思路。最后，利用暂态安全定量分析软件ＦＡＳＴＥＳＴ—ＮＡＲＩ对山东电网低电压切负荷控制方案进行了初步工程设计和量化分析。

低压减载相关问题研究

文章分析了低压减载防止电力系统电压崩溃的机理,比较了分散型和集中型低压切负荷方案的优缺点,并介绍了国内外使用低压减载的情况,指出如何合理地制定低压减载策略以有效地阻止电压崩溃的发生,选择低压减载的时间、地点和减载量方面应视各系统各地区的情况因地制宜。

基于分区及风险的分层优化低压减载选址

文章应用分层筛选的方法进行低压减载的选址优化。首先,应用能量灵敏度矩阵对系统进行分区,基于中枢节点和最脆弱节点形成区内被控节点。为保证区内电压的调控有效性,应用解析灵敏度指标进行第1层的节点筛选;其次,从全局的角度考虑选址对系统所带来的运行风险差异,以系统的风险最小为目标进行第2层筛选。对IEEE-30标准母线系统进行算例分析,验证了所提方法的全面性和有效性。

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。