浅析大型电网互联下电力系统继电保护与安全

积极有效的继电保护工作,是当前大型电网互联下电力系统得以平稳运行的基础条件。因而,加强继电保护工作的研究分析具有积极的意义。分析当前电力系统保护所存在的各种问题,并针对所存在的问题提出继电保护积极有效的解决措施。

考虑方向性和风险性的大型互联电网可用输电能力快速计算

快速而准确地计算可用输电能力(available transfer capability,ATC),对于大型互联电网的运行与调度具有重要意义。提出一种考虑多方面影响因素的适用于大型互联电网的可用输电能力快速计算方法。该模型采用重复潮流法构建动态ATC的计算框架,通过优化校验过程与自适应步长控制提高了计算速度。文中全面地考虑了包括暂态稳定约束在内的多种动态和静态约束;在分析不同的功率调整过程对计算结果影响的基础上,给出3种具有实际指导意义的功率增长方向及其计算方法;并引入暂态稳定的概率风险评估,间接计及不确定性因素,计算系统承担一定失稳风险时的ATC。所开发软件在实际电网中的应用验证了所提算法的有效性和实用性。

考虑合理安全原则的大型互联电网在线传输极限计算

传统的重复潮流法传输极限计算模型,对所考察时段可能出现的运行方式及需要校核的故障集缺乏明确的规定,使计算结论有较大的不确定性。为弥补该缺陷并保证传输极限值能较好地指导电力生产,提出用合理安全原则改进重复潮流法。据此形成一种适合于大型互联电网的在线传输极限算法。该算法采用最易失稳的机组调节次序使计算结论有较好的安全性。通过以下措施使计算过程符合大型电网的实际:针对不同的电网状况采用不同的断面功率增长方式;用同时控制多断面功率的潮流调整算法考虑相邻断面功率对被研究断面的影响;用各种安全限制措施约束潮流调整过程;只校核与断面相关的故障。用实际工程算例证明算法的有效性。

大型互联电网交流计划潮流算法

在中国电网,交流计划潮流计算是校核计划安全性的重要基础。该文提出适用于大型互联电网的交流计划潮流算法。首先确立计算必须遵循的忠实性、分区域、真实性和可选择等4个原则;然后给出基于多断面控制法的实现方案。提出分阶段逐步逼近有功计划的方法,并给出3种不同的不平衡功率分配方式;提出以相似潮流中无功分布为初值并根据有功潮流相似度决定参数变化范围的无功调整方法。所提算法的有效性用IEEE 39节点和中国国家电网的算例进行了验证。所提算法收敛性强,能给出与计划值和电网实际情况高度接近的潮流结果,具有良好的推广应用价值。

大型互联电网可用输电能力分解计算法

中国区域电网间能源分布不均衡,要将大型能源基地的电能进行大容量远距离传输,因此,计算大型互联电网可用输电能力(available transfer capability,ATC)十分必要。然而,由于完整数据收集较为困难,大型互联电网的ATC无法直接计算。针对上述问题,提出种大型互联电网ATC的分解计算法。其基本原理是:按照自然分区,将大型互联电网划分为若干可直接计算出ATC的子系统,然后,根据子系统间的串联或并联关系,基于已得到子系统的ATC间接计算大型互联电网的ATC。分别建立了串、并联确定性ATC与概率性ATC的计算模型;在计算子系统ATC时,运用了Ward等值思想对其余系统进行等效,可有效处理子系统间复杂连接的情况。算例结果验证了所提计算原理的正确性和计算方法的可行性。

基于参数化潮流模型的可用输电能力改进算法

提出一种基于参数化潮流模型的大型互联电网可用输电能力改进算法。该方法建立在重复潮流法的框架下,利用连续潮流模型改进原有计算过程,通过主从迭代解决潮流分析中的收敛性与稳定性问题,并计及功率增长方向对结果的影响;约束校验过程中将故障参数化,通过建立连续潮流模型来辨别潮流无解时系统是否真实失稳;多断面功率控制过程中将断面功率参数化,建立连续潮流模型改进功率调整过程。通过CEPRI 36节点系统与实际大型互联电网的算例验证了所提算法的有效性以及对潮流收敛性较差系统的适应性。