航天返回舱雷达探测技术研究

雷达在探测航天返回舱黑障区时,因受到等离子体鞘套干扰,长期存在跟踪不稳定甚至丢失等问题。本文从等离子体鞘套与电磁波相互作用机理出发,提出了航天返回舱黑障区电磁特性仿真方法和再入场景回波仿真方法;结合仿真与实测数据研究获取黑障区目标回波特征,提出了基于鞘套快时变特性的目标检测方法;设计了返回舱黑障区认知探测流程,将其应用于多频段雷达装备成功完成了多次返回舱探测任务,保障了黑障区稳定跟踪,基本解决了航天返回舱黑障区雷达探测问题。

大面积停电下配电网重要用户的应急供电策略研究

为研究电网较长时间停电环境下应急发电车与发电燃油供应协同优化调度问题,首先在电力公司管理现状基础上,通过对重要用户识别分析,按照是否自行配备发电机将重要用户进行分类,针对已经配备发电机的用户,重点考虑周期性供应燃油,对未配备发电机的用户,电力公司需紧急调度有限移动应急发电车,据此构建2阶段的移动应急发电车和油料供应模型以保证重要用户的紧急供电不会中断(第1阶段为电力公司应急发电车指派,第2阶段为加油站油料补充分配)。然后,将该调度问题转化为移动应急发电车指派问题和运油车路径问题的非线性混合模型,针对非线性目标函数和约束条件,通过引入大M法和变量替换进行线性化,得到混合整数线性规划,最小化负荷损失和成本为目标。最后,以某市电网重要用户为例,验证上述模型有效性,并通过原模型与聚类模型对比强调有限移动应急发电车的有效利用具备一定重要性。研究结果对电网公司保障应急供电具有重要指导意义。

配电网大面积停电快速复电转供策略研究

目前,智能配电网10kV馈线FA关键技术已在城市配电网中广泛应用,为用户提供更加优质、稳定、安全的电能,有效提高了供电系统的可靠性。为了进一步提高配电网恢复供电能力,提升电网大面积停电事故处置能力,研究大面积停电快速恢复供电策略算法,本文采用分阶段快速生成最优恢复供电方案,其中,复电转供算法已完成在许继TOSCAN-D3000配电自动化管理系统中验证和工程现场部署。

电力系统广域保护与控制综述

分析了目前电力系统面临的挑战和机遇,介绍了广域保护的功能、控制策略及其相关技术在国内外的发展情况, 阐述了当前广域保护系统研究所面临的困难,并指出未来广域保护系统的发展方向是:与传统保护和SCADA/EMS系统整合,采用多Agent体系结构,建立新的信息交换及预警机制。

防止过负荷时相间距离Ⅲ段保护误动的新方法

两个大电网通过多回交流线路互联,在系统发生故障切除一回线或多回线情况下,被切除线路的负荷转移到剩余的运行联络线上,形成事故过负荷,此时运行线路中的距离Ⅲ段元件可能动作切除过负荷线路,引发大范围的停电事故。提出了一种新的方法,为相间距离保护Ⅲ段元件增加了限制条件,可以有效防止相间距离保护Ⅲ段元件在事故过负荷时误动。通过RTDS搭建了系统模型,验证了该方法既可有效防止过负荷时距离保护Ⅲ段保护误动,又能够保证在故障时可靠开放距离保护Ⅲ段保护。

城市电网应对突发事件保障供电安全的对策研究

该文从预防和应对城市突发事件和灾害造成大停电事故的角度,分析当前城市电网存在的主要问题。在此基础上,从加强系统规划设计,城市供电应急系统建设和城市电网运行控制研究等三个方面,提出了保障城市电网供电安全的工作重点和建议,以期建设坚强的城市电网,降低城市电网的运行风险,加快事故后的抢修重建和供电恢复工作,提高应对突发事件和重大灾害、保障供电安全的能力。

基于背离路径的输电断面搜索新算法

针对潮流转移引起的连锁过载跳闸问题,分析了过载支路切除后的潮流转移特征,指出受潮流转移影响较大的支路都集中在与切除支路电气距离较近的范围内;给出了一种快速搜索与过载支路相关输电断面的新算法,把实时的电力网络转化成拓扑图,采用基于背离路径的前K条最短路搜索算法,快速搜索出受潮流转移影响较大的输电断面,避免了采用单一路径搜索时因搜索范围过小而使部分支路漏选的情况,保证了输电断面的完整性。当发生过载时,可通过分析过载切除对输电断面内支路的影响来快速估计整个系统安全性的影响,极大地减少了分析计算的负担,有利于防止连锁过载跳闸的发生。最后对中国电力科学研究院(CEPRI)36节点系统进行仿真分析,验证了该算法的有效性。

基于多因素分析的复杂电力系统安全风险评估体系

以大面积停电事件多因素分析为基础,利用事故树分析和层次分析方法建立了一套具有客观性、实用性、适用性的电力系统安全风险评估体系。该体系可发挥政府部门在统筹、协调、组织社会资源方面的管理优势,以及电力企业在电力安全稳定运行方面的技术优势,从而更全面地降低电力系统安全风险,防止大面积停电事件发生。最后利用该评估体系对国内某省级电力系统进行了实际评估,得到了该电力系统的大面积停电风险水平。评估结果验证了评估方法和评估指标的可行性。

从2008年南方地区雪灾看电力系统设备缺陷

2008年1月中旬,我国南方大部分地区出现强烈的低温雨雪凝冻天气,造成包括500kV主干网在内的数千条输电线路大面积损坏,杆塔倒塌,直至人员伤亡。针对这次冰雪灾害引起的大面积停电事故,分析了导线、地线、绝缘子及杆塔等一次设备断线、倒塌的具体原因和存在的不足:主要表现在设计标准偏低,设备老化,新的抗灾防灾技术有待研究和推广,同一地区避免使用同一类型设备等方面。二次设备则主要表现在通信设备受损,导致调度自动化系统及某些依赖通信通道的保护设备受影响,另外也对安全稳定控制装置存在的不能动态实时决策问题做了简要分析。最后针对以上问题提出了改进措施及建议。

南方部分500kV主网架2008年冰雪灾害中受损分析与思考

2008年初,中国南方大部分地区出现强烈的低温雨雪凝冻天气,给电网的安全稳定运行和电力供应带来极大的影响和威胁。文中介绍了中国南方黔、桂、滇、粤等4省(自治区)电网受灾主要情况及特点,描述了其500kV主网架在此次冰雪灾害中受灾的主要过程,总结了电网主网架受灾的典型特征,然后从远距离大容量输电比例、电源规划与电网规划、500kV主网架输电走廊选取等方面分析了此次冰雪灾害中暴露出来的问题,并提出了500kV主网架在电源建设和电网结构等方面提高应对灾害能力的解决方案与建议。

城市电网应急体系设计及深圳电网大停电联合演习应用研究

大面积停电事件会对国计民生造成巨大危害。提出一种城市电网应急体系建设方案,包括应急管理体系和应急技术支撑平台两部分。研究了如何通过大停电联合演习验证应急体系的完整性、合理性和有效性问题。分析了制定联合演习方案需要考虑的因素,提出了联合演习方案的目标、方式、内容和评价方法。最后以深圳市大停电联合演习作为案例说明所提出应急体系建设方案的正确性。

西欧“11.4”大停电事故的初步分析及防止我国大面积停电事故的措施

介绍了西欧“11.4”大停电事故的发生、发展及恢复过程,并根据公布的事故调查报告分析了“9.23”瑞典–丹麦大停电、“9.28”意大利大停电和“11.4”西欧大停电的调查结论,指出了欧洲电网目前存在的问题,并提出了保证我国电网安全稳定运行应做的工作,给出了防止我国大面积停电事故的措施。

1000MW超超临界机组FCB试验

在电网出现突发性故障时,具备机组快速甩负荷(FCB)功能的机组可快速减负荷并迅速转为带厂用电作孤岛运行,随时可恢复对外送电,大大缩短电网恢复时间。根据外高桥二期实现FCB的经验,外高桥三期1 000 MW超超临界机组在工程设计阶段就对系统设计和配置作了进一步的改进和优化,包括机组连锁方式的变化,低压旁路和除氧水箱容量的增加,再热安全门型式的改进,给水泵和所配汽轮机的优化等。介绍了在FCB时的旁路系统、高压加热器及除氧水箱等的特殊控制方式。通过全真工况的75%负荷及100%负荷FCB试验的成功,再次证明了超超临界大机组实现FCB的可行性和技术的成熟性。

电力系统广域后备保护算法综述

从国内外多次大停电事故来看,传统后备保护由于存在仅根据本地测量信号进行判断的不足,客观上加速了连锁跳闸的发生。基于广域测量系统的广域后备保护算法引入了系统信息,这使得从全网角度考虑,来制定有利于整个系统的优化控制策略成为了可能。对几种广域后备保护算法的设计思想和识别判据进行了归类与比较,简要分析了各不同原理算法在实际应用中的优缺点。随着后续研究的推进,广域后备保护算法中存在的问题将会得到进一步的解决。

电网大面积停电可能性定量分析

鉴于国际上历次大面积停电事故的经验和教训，以某一将来实施分片运行的５００／２２０ ｋＶ规划电网为对象，从电网故障发生负荷转移引起的恶性连锁反应、失去暂态稳定性和失去电压稳定性三方面出发，对该电网因网络结构发生大面积停电的可能性进行分析，形成了一套定量分析方法．

广域保护及其应用

环境约束与市场竞争压力导致电力系统越来越接近其极限运行。出于经济方面的考虑,电力系统互联越来越普遍。系统发生故障和事故的可能性以及其所影响的范围都会加大。为此,电力系统的保护和控制随之变得越来越复杂,也越来越重要。通信技术和测量技术的不断发展,使得新型的基于广域测量的广域保护技术得到迅速发展。文中对广域保护及其相关技术的研究历史、发展现状和应用进行了一个较全面的回顾与综述,并对未来的发展做了展望。

暂态失稳引起大停电的可能性与对策研究

以某一将来实施分片运行的５００ｋＶ／２２０ｋＶ规划电网为对象，从暂态稳定的角度对系统发生大面积停电的可能性进行分析研究，并从电网规划、运行管理、继电保护和自动装置等方面，就预防大面积停电事故提出对策。介绍了仿真计算所需的负荷模型、电源模型、输电线路模型、变压器模型等电网模型。

防御变电设备内绝缘故障引发电网停电事故的基础研究

在高速发展的现代社会中,一旦电网发生重大事故将会引起大面积的停电,不仅会给国民经济的稳步发展带来严重影响,而且会对人民生活乃至社会公共安全造成重大损失,因此电网是大中城市运行和国民经济发展的命脉,世界发达与高速发展中国家都高度重视电网的安全运行。从近20年国内外发生的电网大面积停电事故来看,只有高度重视输变电装备故障导致电网突发性停电事故的基础研究,并从引发电网大面积事故的源头上建立第1道防御系统,才能大幅度减少因大面积停电给国民经济带来的严重损失。我国在实施"西电东送、南北互供、全国联网"及其建设特高压电网的中长期战略中,从工程技术需求层面上存在许多亟待解决的相关科学和技术问题。为此,2009年国家立项了"防御输变电装备故障导致电网停电事故的基础研究"重点基础研究计划(973计划)项目,该文就项目的总体思路、主要内容、课题设置和研究进展等相关情况进行介绍,重点针对如何开展变电设备内绝缘潜伏性和突发性故障机理、状态评估理论与方法的研究进行深入探讨,为最终建立智能电网所需的电气设备状态监测、故障诊断和预测预警等关键技术提供基础理论支撑。

防止距离Ⅲ段保护因过负荷误动的方法

传统距离Ⅲ段保护不能识别线路的过负荷是由于区内故障还是潮流转移引起的,当系统中发生事故过负荷时,距离Ⅲ段保护的误动作对大停电事故的发生起着推波助澜的作用。基于广域测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS)提出了两种判据,用来识别各种故障和过负荷,并给出了防止距离Ⅲ段保护因过负荷误动方法的实现逻辑。通过仿真验证,结果表明,使用这两种判据可以有效识别故障的发生,防止距离Ⅲ段元件在事故过负荷时误动。

广东电网两起稳定破坏事故的分析

针对目前我国电力网稳定破坏事故中,围绕负荷中心的地区电网事故明显增多的现象,详细介绍和分析了广东电网两起典型的电网稳定破坏事故——1994年"5.25"粤东电网大面积停电事故和1995年"12.15"粤北电网崩溃事故。这两起事故发生的诱因均是输送界面的1条220kV输电线路因热稳定受破坏而断电,造成事故扩大的主要原因是广东主网对局部电网界面输送的潮流超过了暂态稳定极限,导致事故电网异步振荡。结合目前广东电网运行中存在的薄弱环节,提出建议:要严格执行各项规程、导则和管理条例;在电力、电量紧缺和事故处理期间,应加强各级调度的力度;完善安全稳定自动装置的各级功能;当电网结构变化时,应及时修改并下达各运行参数和继电保护装置整定值;加强安全自动装置在各种约束条件下运行策略的研究和调度员的专业培训。