两种新型稳控系统的对比研究

为适应新型电力系统环境下电网安全稳定性的快速大幅变化,需要研制新型安全稳定的控制系统。新型稳控系统存在两种技术方案:智能决策自升级稳控系统和在线稳控系统。从构建思路、系统架构、关键技术和实现难度等方面对这两种方案进行了研究,阐述了两者之间的区别与联系,并给出了推荐方案,为稳控系统的技术发展提供了有益思路。

基于嵌入式系统海油平台安稳控制的应用研究

本文研究应用国产安全稳定控制系统实现国外PMS系统的安全稳定运行控制功能,以某海洋石油平台电力系统为依托,研究了安全稳定控制系统的功能及系统结构,进行了发电机故障切负荷策略,发电机过载切负荷策略,变压器过载、海缆联络线过载切负荷策略,以应对不断增大的海洋石油平台电力系统在各种运行方式下的故障引发的电网安全稳定控制问题,提升海洋石油平台电力系统的稳定性和供电可靠性。

稳控装置在海油平台电网的应用

稳控装置采用先进的平台化设计思想,通过硬件、软件模块化设计提供标准模型服务。稳控装置是陆地电网遇到大扰动时,为保证电力系统稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备,按标准化策略实现切机、切负荷、快速减出力等功能。本文通过对国产电网稳控装置标准服务的研究,制定适应于海洋平台电站管理的稳控策略,完成稳控装置智能化策略和功能研发;根据现场策略需求配置稳控主从机,研发适用于现场工况的控制处置策略和智能化需求。

基于安全强化学习的电网稳控策略智能生成方法

新型电力系统的“双高”趋势改变了电力系统经典稳定特性,导致稳定机理更复杂,系统稳定模式更多样,因此基于典型运行方式的在线稳定控制策略面临挑战。为解决新型电力系统的功角稳定问题,提出了基于安全强化学习的稳控策略智能生成方法。首先,建立了电力系统稳控问题的含约束马尔可夫模型,归纳并提出了紧急控制切机动作涉及的安全约束。其次,为了提高对于电网暂态响应的时空特征提取能力,构建了基于图卷积层和长短期记忆单元的特征感知网络。然后,为了提高稳控策略智能体的训练效率,提出了基于内嵌领域知识约束的近端策略优化算法稳控策略训练框架。最后,在IEEE 39节点系统和某实际电网中进行测试验证。结果表明,所提方法能够根据系统运行状态和故障响应自适应生成切机稳控策略,其决策效果和效率均优于现有的稳控策略。

吐鲁番地区电网孤网运行的稳控策略

以2022年底吐鲁番电网网架结构为基础,对比分析750 kV吐鲁番变电站1号、2号主变压器同时故障跳闸,局部电网孤网运行时不同模态下的阻尼情况对电网振荡特性的影响,通过建立切除不同比例风电、光伏出力情况下的频域仿真模型,提出吐鲁番电网孤网情况下的最优稳控策略。同时提出在托克逊片区新增一座750 kV变电站,以解决由于750 kV吐鲁番变电站1号、2号主变压器同时故障跳闸引起的局部电网动态稳定问题。

稳控装置改造升腾要点研究

稳定控制装置是确保电厂机组平稳运行的根本,稳控装置主要是化解电厂发电系统频率波动的问题,同时系统振荡后的稳定性。为确保按照国家相关文件正确完成稳控装置厂站侧各项命令的执行。同时为提升电力系统可靠性,实现经济效益最大化,对稳控装置通信规约及软硬件实行国产化改造。本文介绍电厂的具体开展实例,提供了稳控装置执行站国产化改造升级的方法及经验。

稳控系统联调试验方案研究

安全稳控系统是当系统发生紧急状态后,通过执行各种控制措施,让电网恢复到正常运行状态下的控制系统。电力系统安全稳定控制包括预防控制、紧急控制和恢复控制。根据电网规模大小及相关厂站之间的功能将安全稳定控制系统分为就地型稳定控制、区域稳定控制系统和混合型稳定控制三种。本文以宜昌南稳控系统联调方案说明区域稳定控制系统完善的联调试验方法,可以为电网提供安全可靠的保障。

智能电网领域中变电站稳控装置的照明系统研究

为了实现智能电网的高效运行和可靠供电,变电站作为电力系统的重要组成部分起着至关重要的作用。文章通过研究变电站照明系统的重要性、设计要求、关键技术以及性能评估与分析,得出了优化和改进照明系统的结论。通过选择合适的光源、采用智能化控制技术和节能环保措施,可以实现高效、节能、安全可靠的变电站照明环境,为智能电网的发展提供支持。

常规稳控装置在智能变电站的实施方案

为了解决稳控装置在智能变电站的实现方式,笔者以防城港钢铁基地220 kV智能变电站的稳控装置设计为例,分析了智能变电站二次系统的网络结构及逻辑功能划分,并结合稳控装置的回路设计规范,提出常规稳控装置应用于智能变电站的实施方案,可为稳控装置在智能变电站中的应用提供参考。

220kV电网解环方式对稳控系统的影响及分析

为设计出适用于合解环运行方式灵活、网架结构薄弱的220kV区域电网的安全稳定控制系统,以贵州省奢香区域电网为例,采用BPA程序建立了交直流系统机电暂态仿真模型,针对2013年丰大、枯大合环、解环多种运行方式进行潮流稳定计算分析。结果表明,合解环运行方式下系统潮流分布、稳定问题和稳控措施差别较大,且不同解环方式的判别方法和切机切负荷对象也不同。为准确判断系统运行方式、实施正确的稳控措施,稳控系统宜采用集中式配置方案。

孤岛稳控系统的应用

作者从工程应用出发,对孤岛稳控系统从实时数据采集系统和稳控动态分析控制系统方面作了简要的介绍,简述了电气孤岛稳控系统在石化企业电网处于孤岛运行时,作为全厂电力系统可靠运行的最后一道防线的可行性。

含高密度风电、交直流送端电网直流闭锁故障稳控方案研究

基于新疆电网2014年底网架结构，为了保障含高密度风电、交直流送端电网的稳定运行，当±800kV特高压直流输电系统发生双极闭锁故障时，提出综合考虑新疆网内火电、哈密地区风电及直流配套电源，协调优化切机不平衡量的稳控方案，分析不同稳控方案对于含高密度风电、交直流混联系统运行电压的影响。研究结果阐明在满足新疆网内安全约束下，稳控风电切机量在20％～80％及优先切网内无功出力较大的火电机组、保留直流配套电源部分机组运行有利于系统稳定。该稳控方案对提高±800kV特高压直流送端系统的稳定运行及减小高密度风电地区电压稳定性具有重要的参考价值。

沁南潘河煤层气田稳控精细排采技术

"沁南煤层气开发利用高技术产业化示范工程潘河先导性试验项目"自2009年10月竣工投产以来,取得了很好的排采效果。第一阶段共钻40口井,目前单井平均日产气量已超过5 000 m3;第二阶段110口井,目前单井平均日产气量已超过2 000 m3。在示范工程实施过程中,针对煤层气井的生产特征及煤层气井生产过程的不同阶段,制订了合理的生产管理制度,总结出一套既能保护储层,又兼顾单井和气田整体产能的精细稳控排采技术,并在生产中成功应用,避免了对煤层的伤害,排水降压平稳,扩大了压降范围,逐步提高了产量。正是由于精细稳控排采技术的实施,才保证了示范工程煤层气井排采的成功,也为类似煤层气田的开采提供了技术支撑。

酒泉—湖南特高压直流对湖南电网稳控策略的影响研究

为了研究酒泉—湖南特高压直流对湖南电网稳控策略的影响,首先梳理了湖南电网现有的稳控策略,然后分析了特高压直流双极闭锁的受端稳控策略和受端换流站交流出线严重故障的稳控策略。从切负荷执行站的选择方式指出特高压直流受端稳控策略可能影响现有鄂湘联络线稳控策略。从特高压直流带来的潮流变化指出现有湘中内部断面稳控策略将失效,并提出切负荷与直流功率紧急控制协调配合的措施以应对受端电网交流线路严重故障。研究结果为酒泉—湖南特高压直流的受端稳控策略配置和湖南电网现有稳控策略调整提供了技术依据。

基于储能型稳控装置的电力系统阻尼特性分析

飞轮储能式柔性功率调节器(FPC)是一种以储能原理为基础的电力系统稳定控制装置。基于由一台同步发电机和一台FPC组成的双机无穷大系统模型,利用特征值分析法研究了FPC对电力系统阻尼特性的改善作用,并分别讨论了FPC功率调节响应速度和FPC可调功率对系统阻尼特性的影响。计算和仿真结果表明,FPC能够增加电力系统的总阻尼资源并优化阻尼分配,特别是FPC的动态有功功率调节能显著改善系统的阻尼特性并提高系统抑制低频振荡的能力。

电网动态仿真中的稳控装置接口仿真平台

针对常用仿真程序中稳控装置模型的不足,提出了用于电网动态仿真的稳控装置模型及其建模方法,进而建立了用于电网动态仿真计算的稳控装置接口仿真平台;在PSASP中通过UPI实现了该仿真平台与PSASP的联合运算功能,并进行了暂态稳定仿真计算。仿真结果表明,稳控装置接口仿真平台与PSASP联合仿真能够更加准确地模拟实际装置的工作过程,真实反映实际电网发生故障时的动态特性。

基于结构化模型驱动的稳控装置动作模拟仿真方法

提出了一种基于结构化模型驱动的稳控装置动作模拟仿真方法.通过对稳控装置模型的结构化,将其稳控策略组织为四元表形式(即故障、运行方式、潮流水平和控制策略),并将其控制策略分解为控制方式、控制量、控制量实施原则、控制对象队列和约束5个基本元素,在此基础上归纳出直接型、顺序型、循环型和最优型四种基本的控制策略结构化模型.进一步通过对基本模型的灵活组态,实现了对复杂控制策略的结构化建模.基于结构化的稳控装置模型,仿真程序根据预想故障及电网实际运行方式,快速识别其控制策略,并将策略追加至仿真算例的计算场景中.多个工程的成功应用验证了本方法的正确性和实用性.

特高压双直流送端电网直流闭锁故障稳控措施研究

基于新疆电网2017年规划网架结构,±1 100 k V准东直流将作为第二条直流外送通道接入新疆送端电网。为了保障新疆送端电网的安全稳定运行,当±800 k V哈郑直流发生闭锁故障时,提出综合考虑±1 100 k V直流紧急功率支援、送端电网切机的稳控手段,分析两种不同稳控措施对于含双直流送端电网运行电压的影响。研究结果表明在满足新疆电网稳定运行前提下,稳控切机配合直流紧急功率支援能有效降低送端电网的切机量,平衡直流故障后的无功功率。该稳控措施对提高双直流送端电网的电压稳定及优化送端电网稳控切机不平衡量具有一定的参考价值。

合理配置稳控装置 提高电网受电能力

电网安全稳定控制装置是为保证电力系统在遇到大扰动时的稳定性而在电厂或变电站内装设的控制设备,实现切机、切负荷、快速减出力、直流功率紧急提升或回降等功能,是保持电力系统安全稳定运行的第二道防线。2011年9月国务院颁布了《电力安全事故应急处置和调查处理条例(599号)》,对电网可靠供电提出了更高的要求。如何合理配置稳控装置,在保障电力系统安全稳定运行的基础上尽量减少负荷损失是电网运行的一项重要课题。

一种面向对象的稳控策略建模方法

为了满足调度端应用功能对于稳控策略模拟的需求,分析了典型的省级以上区域电网的稳控策略,结合稳控装置的策略搜索逻辑,总结稳控系统的典型结构和稳控策略的基本要素。通过提炼基本对象,梳理各对象之间的关系,创建策略对象实体类图和策略搜索活动图,建立可扩充性和可重用性较高的稳控策略模型。提出了对稳控策略进行面向对象建模的描述方法。结合典型的工程实例,实现切机和切负荷稳控策略的对象化描述。结果表明,该方法能够对稳控策略进行灵活规范的描述。