基于深度学习的大电网断面功率快速自动调整方法

由于复杂大电网关键输电断面的功率调整工作量大、重复性高,计算速度难以满足在线辅助决策需求。基于深度学习理论,提出了一种对断面功率调整数据进行特征自学习进而实现大电网断面功率快速自动调整的方法。首先,采用反向等量配对法模拟人工调整操作,构建深度学习所需的海量数据集。然后,在机组灵敏度、调整量等约束条件下筛选出复杂大电网中参与功率调整的有效机组集合。在此基础上,以决定系数为指标构建最优回归模型准确预测出机组出力调整值,从而实现了断面功率的快速自动调整。最后,以中国某实际区域大电网的省间断面功率调整为例对所提方法进行验证。仿真结果表明,最优模型的决定系数和断面功率调整成功率均较为理想,大大缩短了断面功率调整时间,且调整效率不受系统运行方式和断面实际功率与目标功率差值的影响。

大型互联电网多断面功率约束潮流算法

现有的各种潮流算法不能很好地解决断面功率调整问题,特别是断面功率和目标值偏差较大时收敛困难。提出一种基于牛顿法的大型互联电网多断面约束潮流算法,称为多断面控制法。该算法能在解电网潮流方程的同时将多个断面功率控制在指定位置。通过在传统潮流方程中增加断面功率偏差方程,并在承担控制任务的发电机功率方程组中增加功率变化附加项,建立控制多断面功率的基本模型。针对不同情况采取不同机群设置技巧和控制措施,使本文方法能适应不同情况大型电网的计算需求。该方法原理简单、收敛性好、容易实现。用WEPRI-36节点系统和大电网的实际工程验证了算法的有效性。

输电设备过载与断面功率越限在线控制决策

为解决电网实际工况或预想故障下存在的输电设备过载、断面功率越稳定限额问题,提出一种针对输电设备过载与断面功率越稳定限额问题的校正控制与预防控制的在线辅助决策算法。考虑频率安全、控制优先级、调整代价等条件,以直流潮流计算措施、交流潮流校核修正的方式,协调控制直流功率、发电机出力和负荷调整。对于输电设备接近过载或断面潮流接近稳定限额的情况,也可以给出提升安全稳定性的控制措施。测试结果表明,采用并行计算方式计算快速高效。目前,该算法已在智能电网调度技术支持系统投入实际应用。

一种提高断面功率传输能力的无功补偿方法

为了研究局部网络间的功率传输能力,利用断面输电功率参数化连续潮流研究了断面传送功率对系统电压稳定性的影响。为了保证获得符合系统正常运行要求的无越限运行方式,提出一种旨在增加断面传输能力的最优无功补偿策略。该策略基于电力系统输电断面功率参数化而不是节点负荷参数化重新设计连续潮流算法,以此为工具给出断面传输能力裕度信息及网络弱节点信息。将连续潮流结果作为优化算法的约束,选定电压稳定弱节点为无功补偿安装节点,以节点电压越限为触发条件,应用内点法计算最小无功补偿量。仿真结果证明该无功补偿策略可以有效提升断面功率传输能力。

计及暂态稳定约束的断面功率调整方法研究

该文提出一种计及暂态稳定约束的断面功率调整方法。通过基于相轨迹凹凸性的暂态稳定裕度对机组有功出力的灵敏度,将暂态稳定约束转化为机组的有功出力约束,结合断面功率对机组有功出力的灵敏度,断面功率增量可表示为机组出力调整量的加权线性组合,从而构建了计及暂态稳定约束的断面功率调整的线性规划模型。给出断面功率的调整流程,依据给定的暂态稳定裕度希望值约束即可确定断面功率及相应的机组出力调整方案。在IEEE39节点系统中的仿真验证了所提方法的有效性。

基于区域电网间断面功率约束的电网静态电压稳定预防控制模型和算法

提出了考虑区域电网间断面功率约束的电网静态电压问题,其根据电网分层分区的管理模式,采用最优预防控制模型,保障电力系统安全稳定的增长。主要从区域电网间断面功率约束方面分析、研究电网运行过程中静态电压稳定预防控制模型和算法。

500kV主变压器N-1故障后断面功率越限控制时间研究

针对设备N-1故障后断面功率越限、电网供电能力下降等问题,分析目前断面越限控制时间的特点及原因,提出预案可视化的方法。将500 kV主变压器故障下的事故预案在系统中图形化以及批量控制一键化操作,实现500 kV故障情况下快速转移或者切除负荷,为500 kV主变压器发生故障时实现快速控制断面越限提供参考.

考虑频率特性和断面传输有功功率约束的潮流模型

提出了考虑频率特性和断面传输有功功率约束的潮流模型。该模型在考虑频率电压调节特性的潮流方程基础上,增加了断面传输有功功率方程,并对互联区域两端的平衡机组增加了有功调节变量及其控制方程。其中,平衡机组的调节功率等于其所在控制区的区域控制偏差(area control error,ACE)、有功网损偏差和超短期预测有功负荷偏差之和。通过对IEEE 118节点测试系统的仿真分析,验证了新模型的必要性和有效性,同时结果也表明所建模型能够有效提高频率和断面传输有功的控制水平。

断面零功率情况下大型发电机组安全控制方法

由于受大型发电厂发电机组输送通道的制约,在输电线路故障情况下,存在发电厂输送断面零功率的可能。结合一起事故说明应采用零功率切机装置来保证这种情况下机组和厂用电系统的安全,并介绍了零功率切机装置的具体工作原理和控制策略。

基于最大流最小割的电网静态安全关键断面辨识方法

提出了一种基于最大流最小割定理的关键输电断面识别方法。算法考虑电网潮流分布及载流能力,转化为有向加权图扫描求解最小割。构建搜索树存储结果,并根据网络分割搜索输电断面,可以快速准确地辨识出全部存在"N-1"、"N-2"过载风险,且具有明确割集特征的输电断面;基于功率转移因子可快速计算输电断面静态安全功率极限。在新英格兰39节点电力系统和IEEE300节点算例中验证了提出方法的准确性。

特高压交直流混联受端电网断面越限控制研究

特高压交直流混联格局在电力系统中应运而生,由此引发的受端电网稳定性相关问题也较为严峻。频率紧急协调控制策略在解决电网频率和暂态稳定的同时容易导致断面功率越限问题发生,对于大功率缺陷下稳控装置动作所引起重要输电断面稳定限额等一系列紧急状态恢复问题缺乏深入研究,尚未形成系统性应对策略。文章基于EDCPS、抽蓄切泵和可中断负荷切除等措施提出协调特高压交直流混联受端电网频率稳定约束和断面功率限额约束校正控制方案,解决关键输电断面功率越稳定限额的问题。

考虑风险和收益平衡的输电断面供电方案优化

基于N-1静态安全约束校验模型的传统输电断面最大输电能力(total transfer capability,TTC)计算结果所确定的电网供电方案过于保守,为此,提出考虑供电收益和风险的电网供电方案多目标优化模型,综合考虑电网的风险、经济指标,引入风险模型和获益模型,对电网供电方案进行多目标优化,并应用多目标粒子群算法和主观权重结合熵权的余弦排序进行求解与决策。实际算例的仿真结果表明该模型和方法的有效性和可行性,技术人员可根据实际需要对方案进行分析选择。

零功率切机保护在大型火电厂的应用

叙述了零功率切机保护的应用情况,作为最近发展的发电机保护新品种,在当前新建大型火力发电厂汽轮发电机组保护中得到了广泛的应用,它的作用是当电厂送出线路全部事故跳闸或开关同时偷跳,或者发变组出口断路器偷跳,使机组的有功突甩至0时,立即动作将汽轮发电机组跳闸,其设置的目的是防止汽轮机超速及安全停机。

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。

互联电网静态电压稳定预防控制模型及其算法

提出了基于区域电网间断面功率约束的互联电网静态电压稳定预防控制模型及其算法。该预防控制模型以控制代价最小为目标,约束条件包含了正常运行状态下的可行性约束、预想故障状态下的静态电压稳定裕度约束,以及各个运行状态下区域电网间传输断面的功率约束。该模型不但可以保证互联电网在各种运行状态下的静态电压稳定性,且能满足区域断面之间的交易功率约束。针对互联电网分层分区管理的特点,进一步建立了互联电网静态电压稳定预防控制的分解协调优化模型,并采用分解协调内点法求解。仿真结果表明了所提互联电网静态电压稳定预防控制模型及其算法的正确性及有效性。

互联电网联网最优潮流模型及其算法

提出了考虑区域间传输断面交易功率约束的互联电网联网最优潮流模型及其算法。该模型中,以网损最小为目标函数,其约束条件中包含了系统的潮流约束、传输断面的有功功率约束以及系统各个变量的运行约束,由此不但可以满足区域断面之间的交易功率约束,而且能保证互联电网的优化运行。针对目前互联电网分层分区管理的特点,根据此最优潮流模型,采用母线撕裂法对互联电网进行切分,建立了相应的分解协调模型,并采用分解协调内点法求解,以进一步提高模型的求解效率。通过对4个测试算例的仿真分析,证明了文中所述模型及其算法的正确性及有效性。

大规模双馈风电接入对东北电网稳定性的影响

本文研究了大规模双馈风电接入对东北电网稳定性的影响。分析了双馈风机的有功暂态特性,对比计算了吉林松白地区风电火电组合模式、风场接入方式以及风电无功控制方式不同情况下的断面极限功率。指出了风场集中接入的方式和风机恒功率因数控制方式不利于电网安全稳定的原因所在,分析了风电接入影响电网功角稳定性的有利因素和不利因素。认为在故障切除时间很短且风场采用恒电压控制的情况下,随着风电比例的增大,系统的功角稳定性增强。

考虑电网静态安全的输电线路动态增容系统

针对电网调控的特点和需求,将动态增容技术从设备分析层面提升到电网分析层面,提出了动态增容在电网调控系统中应用的总体实施方案和功能模块设计。首先分析了调控系统中动态增容的应用原则,在此基础上提出了动态增容系统的总体架构、功能模块、接口设计和硬件结构;然后对系统的数据接入与处理、线路和输电断面动态限值计算、增容过程安全评估、电网增容预测分析等关键技术进行了阐述;最后介绍了该系统在南京地区的应用,基于电网实际运行数据对系统应用效果进行了分析。

基于OPF的互联电网AGC优化模型

提出了一种基于OPF的互联电网AGC优化模型。该模型在传统OPF模型的潮流安全约束基础上,考虑了发电机组和负荷的静态频率特性,增加了机组的爬坡速率约束、频率质量约束和互联断面的传输有功约束,同时以AGC机组的辅助调节费用最小为目标函数。所建模型扩展了OPF模型的应用范围,使其由发电计划的决策方法扩展为实时发电控制的决策方法,并避免了传统AGC策略的区域偏差和潮流安全约束的越限风险。采用预测-校正原对偶内点法求解所建模型,并通过对IEEE 39节点修正系统的仿真分析,验证了新模型的正确性和有效性。

丰沙500kV线路投运后大房线及张家口地区稳定研究

本文根据１９９５年华北电网５００ｋＶ主网架环网的特点，对丰镇至沙岭子５００ｋＶ线路投产后，大房线及张家口地区的稳定情况作了详细的论述。指出大房５００ｋＶ线路的暂态稳定权限不再是一个简单的数值，而是与丰镇电厂、沙岭子电厂的开机方式有关，与丰沙５００ｋＶ线路送电功率构成了一个稳定区域，并就１９９５年网络结构下的张家口地区稳定性与１９９４年网络结构下的稳定性进行了比较、分析。阐述在追求机组投产数量的同时，还应重视电网的建设和研究，从而改善网络结构的合理性，提高系统承受短路冲击的能力。