大规模风电集中接入弱电网后的无功电压紧急控制初探

针对大规模风电集中接入弱电网后的地区电网无功电压控制问题,归纳了风电机组大规模脱网事故集中暴露的问题及事后改进情况,提出了暂态电压偏移越限是风电机组具备故障穿越能力后仍然会不同程度脱网的重要原因,分析了暂态电压偏移的机理,探讨了抑制暂态电压偏移越限的无功电压紧急控制措施。

基于MAS的多判据分层电压紧急控制系统

针对单一类型判据判断和单层监测电压稳定性的局限性,提出了基于多智能体系统(MAS)的区域电网多判据分层电压紧急控制系统。给出了系统结构、各层Agent电压紧急态势判据原理、多判据综合决策方法和流程,以及电压紧急情况下各层Agent的协同控制机制。分层的结构有利于各层Agent发挥独立自治的作用,又可以通过各层Agent之间的协作,发挥系统的整体效应。多判据综合判断电压态势的紧急程度,有助于准确观察电压态势,以便及时采取针对性的措施,确保系统的稳定运行。以IEEE30节点系统为基础的仿真算例表明,所提方法能够较好地满足电压态势紧急情况下的监测与控制,具有较高的实时性、自适应性和准确性,适合于在线监测和控制电压紧急态势。

针对直流闭锁故障的协调二级电压紧急控制模型

针对直流闭锁故障提出一种改进协调二级电压控制模型,并利用南方电网实际运行数据对其控制效果进行验证,结果表明稳态协调二级电压控制模式有助于改善大容量无功补偿装置造成的分区内发电机无功出力严重不协调的情况,另一方面却基于主导节点电压变化甚微而无法实现电压恢复,因而控制效果有限;紧急协调二级电压控制模式能够实现在全网范围内多种控制手段的协调动作,并根据电网实际运行情况实时制定控制策略,避免传统直流闭锁联动控制造成的动作过量或欠缺的情况,仿真结果证明它能够明显改善直流闭锁故障后的功率转移并迅速实现电压恢复。

基于网络时延在线预估的二级电压紧急控制

为提高暂态情况下系统的控制保护效果,针对网络时延对网络化控制系统控制性能影响的问题,构建了电力系统时延网络的二级电压紧急控制系统框架,分析其网络时延组成及确定性和不确定性时延对系统控制的影响。提出了根据递推原理利用时延滑动窗口在线预估时延的方法后根据外推数据窗随故障情况实时变化的原理以外推历史数据,导出实时数据,并据此设计了不确定时延预估控制器。仿真经典IEEE3机9节点系统的结果表明该法能有效抑制紧急情况下各种网络时延引起的主导节点电压幅值振荡。

适应智能电网的SSP510频率电压紧急控制装置的研制

随着特高压电网和智能电网的建设,我国电网的结构和规模发生重大变化,对频率电压紧急控制装置提出了新的需求。介绍了装置的硬件架构和特点,阐述了装置的智能化插件管理方法、基于重采样的DFT前端修正算法、智能变电站下精确切负荷方法以及基于C/S模式实现标准化人机界面显示和交互方法,最后介绍了装置的工程应用情况。

基于存储级并行的同时多线程电压紧急容错技术

时钟门控等低功耗技术引起的电流波动以及供电网络上的寄生阻抗效应,共同形成感应噪声(di/dt),引起供电电压波动.过大的电压波动可能引发时延故障并影响系统正确运行,被称之为电压紧急.文章分析了同时多线程处理器中电压紧急与程序访存行为之间的关系,结合程序的存储级并行性,提出了一种线程调度方法以减少电压紧急对系统性能的影响.实验结果表明,与flush方法相比,所提方法在双线程环境下平均减少21.7%的电压紧急,在四线程环境下平均减少25.2%的电压紧急,并能够有效提高同时多线程处理器的公平性.

微机型频率电压紧急控制装置的研究

以单片微机为核心的SSE520频率电压紧急控制装置是一种可实现低频低压保护功能的装置,它可根据系统内功率缺额的情况完成低频低压减载,使保留的负荷容量与运行中的发电容量相适应,确保电网的正常运行。文章着重阐述了紧急控制装置的低频减载控制执行过程,同时又探讨了信号输出的方案设计。

电力系统电压紧急状态的快速控制法

应用网络图论研究电力系统电压紧急状态的快速控制法。当系统出现电压紧急状态时,根据电力系统的敏感度关系建立起局部电压控制区,并利用改进的极大流极小切割原理对较大的控制区进一步分裂。若分裂失败,则建立起控制区的分层模型,将电压紧急控制的分析和实施控制在尽量小的范围内。电压控制分析采用改进的牛顿-拉夫逊法,保留了问题的非线性。对我国东北南部电网进行的电压紧急控制分析的结果表明,本文提出的方法是有效的。

频率电压紧急控制装置IEC 61850 A级一致性测试问题分析

IEC 61850已经成为变电站自动化系统的国际标准,国内应用发展迅速。一致性测试是IEC 61850标准的一项重要内容,是保证装置互操作的基础。作为最高级别的一致性测试,A级测试要求非常严格。介绍一致性测试的理论;结合频率电压紧急控制装置开展A级一致性测试的经历,深入分析测试过程中出现的典型问题,可给相关装置的测试提供有价值的参考。

失步解列及频率电压紧急控制装置在新疆电网的应用

阐述失步解列及频率电压紧急控制装的硬件配置、测量方法和动作原理，对SSD540C型和UFV-2F型装置进行比较，并对装置在新疆电网中的应用进行分析。

容性孤网发电机进相运行与紧急电压控制

负荷少而线路对地电容大的送端电网,在严重故障情况下由并网转为孤网运行,此时孤网呈容性,其安全运行涉及特殊的控制问题。指出在网络呈容性时,存在低励限制器不能有效限制发电机进相运行的可能性,且可能对电网运行产生不利影响。针对由并网转为孤网运行且网络呈容性的系统,表明对发电机进行降低机端电压的控制,有利于机组进相能力的充分利用,以达到紧急控制孤网系统电压的目的。结合实际电网的情况,讨论了紧急电压控制可能遇到的具体问题,并提出了分轮分步的控制策略。

基于执行依赖启发式动态规划的紧急电压控制

针对长期电压稳定场景,应用执行依赖启发式动态规划方法设计紧急电压控制器,协调各种不同类型的控制手段来维持系统的长期电压稳定.利用每个控制周期节点的电压偏差二次型构建效用函数,对未来控制时间的效用函数累加建立代价函数,建立长期电压稳定控制的动态规划模型,采用BP神经网络建立评价网络和执行网络,根据Bellman最优化原理来训练评价网络,用于近似出代价函数,并由执行网络产生最优控制量,进而求解问题.最后,以新英格兰10机39节点系统为例,建立基于PSAT的仿真算例,结果表明所提的控制方案可行且有效.

应用Radau排列和移动区间技术实现模型预测紧急电压控制

将非线性模型预测控制方法应用于紧急电压控制器的设计,以准稳态近似为基础,建立包含连续-离散时间微分-代数方程组的滚动动态优化模型。为提高求解该动态优化模型的计算效率和控制精度,将移动区间技术和直接动态优化方法结合起来求解该滚动优化问题。首先,将研究时间段划分为有限个区间,借助排列法将所有状态变量、代数变量和控制变量在各个区间内用一系列多项式近似,从而将动态优化问题转化为非线性规划问题。然后,引入移动区间技术动态调整每个区间的长度,实现控制变量断点的精确定位,并同时提高整个算法的精度。采用AMPL优化建模软件提供的内点算法求解。在新英格兰10机39节点系统上的计算结果验证了所提方法的有效性。

改善连锁脱网的风电场群电压无功紧急控制策略

针对大规模风电场动态电压问题可能导致的连锁脱网事故,首先分析并仿真验证了风电场连锁脱网的演化机理及时空特性;在对风电场内的无功源及双馈风电机组的调节特性进行分析的基础上,提出了协调静止无功补偿器(SVC)和双馈感应发电机(DFIG)机组的电压无功紧急控制策略,控制的原理是利用DFIG的有功、无功解耦控制,在故障时由SVC和风电机组共同输出容性无功功率,提高故障中的风电机组端电压,同时对DFIG的有功功率进行限幅;故障清除后,风电机组依据电压情况迅速输出一定的感性无功功率,以抵消SVC的滞后效应。仿真结果表明,所提紧急控制策略能够很好地抑制大规模风电场的连锁脱网事故。

重庆某抽水蓄能电站并网安全自动装置配置与实施

建设抽水蓄能电站是满足日益增长的用电需求和实现国家“双碳”目标的重要举措,但其接入给电网稳定运行也提出了新挑战。以第三道防线为着眼点,探究了重庆某PSPS并网的安全自动装置配置与实施方案。首先,通过仿真分析厘清了电网极端故障下该PSPS接入可能引起的稳定问题,包括失步振荡与电压频率失稳;然后,结合配置准则提出了针对该PSPS并网的ASD配置方案。考虑到频率电压紧急控制装置无法准确识别PSPS运行工况,进一步提出了两种实施方案并就适用性作了比较分析。经验证,该方案可有效缓解PSPS接入给重庆电网稳定运行带来的影响。

基于统计方法的CPU内电压传感器布局综述

针对如何使用电压传感器监测CPU芯片供电网络内电压紧急状态发生状况这一核心问题,介绍和对比了两种最新的研究成果:基于统计概率计算框架的传感器布局方案和基于统计学习Group Lasso算法的传感器布局方案。前者选择最容易发生电压紧急状态的节点用于放置传感器,后者则通过对供电网络内各节点电压的线性关系施以正则化的方法来选择线性预测模型中最重要的节点用于放置传感器。通过分析两种方法的异同和各自的适用场景,指出了布局问题未来与机器学习相结合的发展方向。

针对暂态电压稳定问题的自动电压控制系统与切负荷协调控制策略

建立了暂态电压稳定分析的微分代数方程组,并提出了应对暂态电压稳定问题的自动电压控制(automatic voltage control,AVC)体系下二级电压紧急控制与切负荷协调控制策略。该协调控制策略把低压切负荷作为与AVC体系下二级电压紧急控制并行的一种控制手段,在这种协调控制的过程中优先考虑采用二级电压紧急控制,当计算发现仅依靠二级电压紧急控制不能使系统保持暂态电压稳定的时候再采用切负荷控制。在PSAT仿真环境下建立了含AVC体系下二级电压紧急控制和切负荷控制的电力系统暂态电压稳定仿真模型,对广东电网748节点系统进行仿真,验证了所提出的控制策略和模型的正确性和有效性。

变速恒频双馈电机风电场电压控制策略

提出了一种基于变速恒频双馈电机的风电场电压控制策略,该策略以风电场出口升压变压器高压侧电压为控制目标。介绍了该控制策略的总体结构,阐述了风电场高压侧电压控制的原理,并考虑风电场无功功率极限,研究了无功功率控制、分配和故障情况下紧急电压控制方案。针对风速扰动和电压骤降2种情况进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制方案与功率因数控制和传统的电压控制策略相比可以明显地提升风电场电压水平,且无需高压侧信号、经济有效。

协调二级电压控制对长期电压稳定的影响分析及改进

利用某大型受端电网的实时数据,借助时域仿真评估协调二级电压控制对其长期电压稳定性的影响。结果表明,若分区内具有较大可调无功裕度,则协调二级电压控制有利于提高电压稳定性,否则影响甚微。针对受端电网发生大扰动后往往无功容量不足的实际情况,提出一种基于轨迹灵敏度的紧急电压控制策略,能够实时地在调控范围内选择控制发电机,并能方便地同其他控制策略结合,以达到更优的控制性能。时域仿真结果证明,这种紧急电压控制策略在大扰动后能够明显提高系统的长期电压稳定性。