基于在线自组织同步MAS的电网广域保护系统

介绍了电网广域保护的定义、作用、构建模式、体系结构和关键技术,提出了一种电网广域保护新方案。所提广域保护系统基于在线自组织同步MAS,其中的所有智能体(Agent)由广域精确同步脉冲驱动实现时间同步,提高了广域保护系统的实时性;依据功能需求和预定规则在线自组织成多个基于MAS的子系统,以灵活实现不同层次和不同功能的广域保护子系统;具备实现广域后备保护及协调主保护、安稳措施的能力。详细描述了所提技术方案,并讨论了与常规保护和稳定控制装置的配合问题。

特高压交直流电网的小干扰稳定性分析

分析了我国小干扰稳定仿真技术存在的主要问题,提出了解决问题的思路,包括:结合广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的小干扰稳定性分析、中长期过程中的小干扰稳定性分析、特征值的区域自动搜索算法、特征值灵敏度研究与应用、小干扰稳定在线预决策技术等。探讨了小干扰稳定性分析软件与在线动态安全分析预警系统的接口技术,以及并行计算技术的重要性,并指出小干扰稳定性分析技术是研究和分析特高压交直流电网低频振荡问题及其稳定措施的重要手段。

广域安全防御环境下变电站自动化在线闭锁机制研究

分析了广域安全防御环境下对变电站自动化闭锁逻辑的应用需求,提出了包含间隔层、变电站层和广域保护层的变电站自动化多层逻辑互锁机制,并提出利用广域测量系统(WAMS)中的相量测量单元(PMU)来采集电网实时动态信息的方法,设计了广域保护层在线安全约束检查机制,介绍了该机制的具体实现技术和方法,并给出了一个应用实例。

土耳其“3.31”大停电事故的分析及对我国电网安全运行的启示

2015年3月31日,位于土耳其东西部传输走廊的一条主400k V传输线路过载动作跳闸,引发了与欧洲互联电网(European network of transmission system operators for electricity,ENTSO-E)欧洲大陆同步区域(continental Europe,CE)的解列,并最终导致了此次大停电事故。该文首先介绍土耳其电网的基本运行状况,包括能源结构、管理方式以及其与ENTSO-E的并网发展历史。运用安装在土耳其电网和ENTSO-E的高分辨率的广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)采集的数据重现事故前系统运行状态、事故发生经过、电网频率变化和事故后恢复全过程,并仔细分析涉及电网建改、继电保护、实时监测以及电网规范等多方面的事故原因。最后基于我国电网的实际运行状况,从技术、制度和管理等方面提出对电网系统安全运行、避免大停电事故发生的建议和措施。

在线电压安全评估的多重动态决策树方法

利用数据挖掘技术对电力系统在线动态安全进行评估,能够为系统运行控制提供决策指导,防止连续的系统安全问题。提出一种基于相量测量单元(phasor measurementunit,PMU)的在线电压安全评估算法:利用电网数据库已有的数据离线建立电压安全评估决策树,根据PMU的实时采样数据动态对决策树进行更新,形成动态决策树,在线对电压安全进行监控。此外,利用不同的属性集合构建多重决策树,替代原来单一决策树评估,大大提高了决策树分类的准确度和评估的可靠性。结合IEEE 57节点仿真系统,给出多重动态决策树的构建方法以及多重决策树的模型。仿真结果表明,基于PMU的动态多重决策树是一种在线电压安全评估的可行方法。

风电在线风险评估系统的开发及应用

随着大规模风电集中接入电网,对电力系统的动态特性造成了大量不确定性的影响,传统离线计算和在线安全评估均基于确定性分析方法,考虑最严重、确切性的电网扰动,难以适应大幅度高频率随机波动的风电运行状况。将风险评估理论引入到在线评估技术中,结合动态安全评估系统,在整合多种数据源基础上,从多个角度对大规模风电接入电网的安全风险进行在线评估,给出电网运行风险和安全预警信息,自动进行电网薄弱环节分析。本系统在实际电网已投入运行,验证了系统开发的科学性与合理性。

基于广域测量系统的电力系统热稳定安全域

给出注入功率空间中满足输电线路热稳定性约束的电力系统安全域的快速计算方法。该热稳定安全域综合考虑了输电线路电流的有功和无功分量。通过有功静态安全域的数学表达式来描述输电线路有功电流与节点有功注入功率之间的数学关系;对于输电线路的无功电流与节点无功注入功率之间的数学关系,则由"修正的关联矩阵"和基本回路矩阵描述。计算所需的全部状态变量均采用广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)实测获得。以新英格兰39节点系统为例对该方法所确定的热稳定安全域进行校验,结果表明:由该方法所确定的热稳定安全域边界相比基于直流潮流模型的结果更精确;其计算量较采用交流潮流模型的逐点法更低。

相角-电压空间上的实用动态安全域

电力系统中的相量测量单元(PMU)可以实现电网部分相量(如节点的电压相量)的实时异地同步测量与传输。为充分发挥含PMU的广域量测系统(W AM S/PMU)在电力系统安全预警、保护与控制中的作用,研究了节点相角-电压空间上保证暂态稳定的动态安全域的边界性质。研究表明,对于既定的事故和事故前、后系统图形,相角-电压空间上实用动态安全域的临界边界同样可以用一个或极少数几个超平面近似描述。节点相角-电压空间中的实用动态安全域边界的拟合具有非常好的精度。基于这样一个安全域和W AM S/PMU提供的节点信息,可以很方便地计算出相角-电压空间的任一增长方向上的稳定裕度。也可以通过可视化,在线观察目前运行点距既定预想事故下稳定边界各个方向上的距离。

相量测量装置故障分析

变电站和电厂安装相量测量装置(phasor measurement unit,PMU)用于加强电力系统的动态检测和分析能力。但由于PMU相量测量装置对全球定位系统(global position system,GPS)的高度依赖以及对通道的严格要求,PMU装置故障频发。统计分析了PMU的常见故障,指出目前PMU故障包括了数据变量名称或系数错误、传输丢帧和离线文件召唤失败等情况,并针对各种情况给出解决意见。

Development and Application of On-line Wind Power Risk Assessment System

Because of the large-scale integration of wind power,the dynamic characteristics of power system have many uncertain effects.Based on deterministic analysis methods,traditional on-line security assessment system cannot quantitatively estimate the actual operating conditions of the power system for only considering the most serious and credible accidents.Therefore,the risk theory is introduced into an on-line security assessment system and then an on-line risk assessment system for wind power is designed and implemented by combining with the dynamic security assessment system.Based on multiple data integration,the wind power disturbance probability is available and the security assessment of the power grid can obtain security indices in different aspects.The operating risk index is an expectation of severity,computed by summing up all the products of the result probability and its severity.Analysis results are reported to the dispatchers in on-line environment,while the comprehensive weak links are automatically provided to the power dispatching center.The risk assessment system in operation can verify the reasonableness of the system.