以维持重要负荷供电为目标的交直流系统自适应解列方法研究
发布时间：2022-02-17 09:56
解列控制作为电力系统三道防线中的最后一道,是在系统遭受严重故障后的一种紧急控制方法。传统的失步解列控制难以应对系统运行方式或失稳模式的改变;基于慢同调和振荡中心定位的自适应解列控制仅在同调分群明显或振荡中心相对固定的系统中取得了较好的效果。该文首先以同调分群不明显的广东电网为例,讨论常规的自适应解列控制方法在此类电网中搜索可行解列断面时面临的困难;然后,对解列控制的目标进行反思和讨论,提出在面对同调分群不明显的系统时,可以将维持重要负荷供电作为控制目标进行自适应解列。接着,基于该目标提出"解列断面预筛选-重点区域种子节点选取-节点扩充-解列断面校验"的四阶段自适应解列框架。最后,以广东电网为算例,验证以维持重要负荷供电为目标的自适应解列控制方法的可行性及有效性。
【文章来源】：中国电机工程学报. 2019,39(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
广东电网特征根实部分析特征根序号210141284166
第11期马丁等：以维持重要负荷供电为目标的交直流系统自适应解列方法研究3151特征根序号2101412841661.00.50.00.51.01.5i(s1)i/i1图1广东电网特征根实部分析Fig.1RealpartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid特征根参数特征根序号210141284166i(Hz)i/i12.01.51.00.50.0图2广东电网特征根虚部分析Fig.2ImaginarypartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid区分出“快慢”振荡2种模式。因此，从多时间尺度分析，无论是以振荡衰减的速度还是振荡频率，广东电网内部均难以找到明显的“快慢”2种模式，如果按照“慢同调”理论对广东电网进行分群在时间尺度上是不适宜的。1.1.2拓扑显著性分析由1.1.1节的分析可知，广东电网并不存在明显的“快慢”模式之分。我们手动选取广东电网特征根虚部绝对值最小的3个作为系统的“慢模式”并以此进行模式子图的划分。统计不同模式子图中模式节点所含的机组数，结果如表1所示。由表1可知，广东电网针对3个“慢模式”进表1广东电网不同模式子图中模式节点所包含的机组数量Tab.1Numberofgeneratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子图模式节点包含的机组数模式节点包含机组在广东电网总机组中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后，对应于这3个模式子图的模式节点所包含的机组数目占全网总的机组数的比例不到4%，远小于拓扑显著判据中20%的要求，说明电网缺乏足够规模的“慢模式”。为便于直观说明问题，基于广东电网的地理接线图对模式节点进行染色，其中分属于3个慢同调群的模式节点的机组分别用
neratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子图模式节点包含的机组数模式节点包含机组在广东电网总机组中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后，对应于这3个模式子图的模式节点所包含的机组数目占全网总的机组数的比例不到4%，远小于拓扑显著判据中20%的要求，说明电网缺乏足够规模的“慢模式”。为便于直观说明问题，基于广东电网的地理接线图对模式节点进行染色，其中分属于3个慢同调群的模式节点的机组分别用红色、绿色、蓝色标出，结果如图3所示。图3广东电网模式节点所含机组的地理分布图Fig.3GeographicdistributionofgeneratorsbelongingtopatternnodesinGuangdongpowergrid由图3可见，系统中模式节点所包含的机组极少，因此由拓扑显著性分析可知我们无法基于“慢同调”理论找出具有足够规模的解列分区。综上分析，在运用“慢同调”理论对广东电网进行分区时，电网的“快慢”模式分界并不明显，缺乏典型的“慢模式”，而且分区后隶属于模式节点的机组占比过少，运用慢同调理论指导解列在工程实际中遇到了困难。1.2基于振荡中心定位的解列可行性分析基于振荡中心定位的解列控制方法通过在振荡中心解列系统，将相互振荡的2个区域隔离开来，从而防止因系统因失步被动解列后导致的大规模功率不平衡。基于振荡中心定位的解列控制方法在广东电网的实际应用中遇到了以下问题：1）系统等值问题。振荡中心定位的理论研究多将系统等值为理想的2机或3机系统，该等值方法的前提条件是系统存在明显的机组同调现象，根据机组的同调情况，系统可分为2至3个群。但是由1.1节中的分析可知，广东电网的机?
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于大电网失步解列控制研究的综述[J]. 方勇杰,刘福锁,李碧君. 中国电机工程学报. 2017(18)
[2]自适应Levenberg-Marquardt方法提高潮流计算收敛性[J]. 严正,范翔,赵文恺,徐潇源,范金燕,王毅. 中国电机工程学报. 2015(08)
[3]多频振荡下的失步振荡中心变化规律及其定位[J]. 刘福锁,方勇杰,李威,薛峰,吴雪莲,唐飞. 电力系统自动化. 2014(20)
[4]基于慢同调的自适应主动解列控制（一）:理论基础探究[J]. 倪敬敏,沈沉,陈乾. 中国电机工程学报. 2014(25)
[5]基于电气距离的复杂电网关键节点识别[J]. 谭玉东,李欣然,蔡晔,张宇栋. 中国电机工程学报. 2014(01)
[6]综合防御高风险的小概率事件:对日本相继天灾引发大停电及核泄漏事件的思考[J]. 薛禹胜,肖世杰. 电力系统自动化. 2011(08)
[7]云广±800kV特高压直流对南方电网稳定性的影响[J]. 李新年,李涛,王晶芳,胡涛. 电网技术. 2009(20)
[8]直流输电系统换相失败探讨[J]. 朱韬析,宁武军,欧开健. 电力系统保护与控制. 2008(23)
[9]多馈入交直流系统短路比的定义和应用[J]. 林伟芳,汤涌,卜广全. 中国电机工程学报. 2008(31)
[10]大电网解列决策空间筛选及快速搜索方法[J]. 乔颖,沈沉,卢强. 中国电机工程学报. 2008(22)
本文编号：3629230
【文章来源】：中国电机工程学报. 2019,39(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
广东电网特征根实部分析特征根序号210141284166
第11期马丁等：以维持重要负荷供电为目标的交直流系统自适应解列方法研究3151特征根序号2101412841661.00.50.00.51.01.5i(s1)i/i1图1广东电网特征根实部分析Fig.1RealpartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid特征根参数特征根序号210141284166i(Hz)i/i12.01.51.00.50.0图2广东电网特征根虚部分析Fig.2ImaginarypartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid区分出“快慢”振荡2种模式。因此，从多时间尺度分析，无论是以振荡衰减的速度还是振荡频率，广东电网内部均难以找到明显的“快慢”2种模式，如果按照“慢同调”理论对广东电网进行分群在时间尺度上是不适宜的。1.1.2拓扑显著性分析由1.1.1节的分析可知，广东电网并不存在明显的“快慢”模式之分。我们手动选取广东电网特征根虚部绝对值最小的3个作为系统的“慢模式”并以此进行模式子图的划分。统计不同模式子图中模式节点所含的机组数，结果如表1所示。由表1可知，广东电网针对3个“慢模式”进表1广东电网不同模式子图中模式节点所包含的机组数量Tab.1Numberofgeneratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子图模式节点包含的机组数模式节点包含机组在广东电网总机组中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后，对应于这3个模式子图的模式节点所包含的机组数目占全网总的机组数的比例不到4%，远小于拓扑显著判据中20%的要求，说明电网缺乏足够规模的“慢模式”。为便于直观说明问题，基于广东电网的地理接线图对模式节点进行染色，其中分属于3个慢同调群的模式节点的机组分别用
neratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子图模式节点包含的机组数模式节点包含机组在广东电网总机组中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后，对应于这3个模式子图的模式节点所包含的机组数目占全网总的机组数的比例不到4%，远小于拓扑显著判据中20%的要求，说明电网缺乏足够规模的“慢模式”。为便于直观说明问题，基于广东电网的地理接线图对模式节点进行染色，其中分属于3个慢同调群的模式节点的机组分别用红色、绿色、蓝色标出，结果如图3所示。图3广东电网模式节点所含机组的地理分布图Fig.3GeographicdistributionofgeneratorsbelongingtopatternnodesinGuangdongpowergrid由图3可见，系统中模式节点所包含的机组极少，因此由拓扑显著性分析可知我们无法基于“慢同调”理论找出具有足够规模的解列分区。综上分析，在运用“慢同调”理论对广东电网进行分区时，电网的“快慢”模式分界并不明显，缺乏典型的“慢模式”，而且分区后隶属于模式节点的机组占比过少，运用慢同调理论指导解列在工程实际中遇到了困难。1.2基于振荡中心定位的解列可行性分析基于振荡中心定位的解列控制方法通过在振荡中心解列系统，将相互振荡的2个区域隔离开来，从而防止因系统因失步被动解列后导致的大规模功率不平衡。基于振荡中心定位的解列控制方法在广东电网的实际应用中遇到了以下问题：1）系统等值问题。振荡中心定位的理论研究多将系统等值为理想的2机或3机系统，该等值方法的前提条件是系统存在明显的机组同调现象，根据机组的同调情况，系统可分为2至3个群。但是由1.1节中的分析可知，广东电网的机?
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于大电网失步解列控制研究的综述[J]. 方勇杰,刘福锁,李碧君. 中国电机工程学报. 2017(18)
[2]自适应Levenberg-Marquardt方法提高潮流计算收敛性[J]. 严正,范翔,赵文恺,徐潇源,范金燕,王毅. 中国电机工程学报. 2015(08)
[3]多频振荡下的失步振荡中心变化规律及其定位[J]. 刘福锁,方勇杰,李威,薛峰,吴雪莲,唐飞. 电力系统自动化. 2014(20)
[4]基于慢同调的自适应主动解列控制（一）:理论基础探究[J]. 倪敬敏,沈沉,陈乾. 中国电机工程学报. 2014(25)
[5]基于电气距离的复杂电网关键节点识别[J]. 谭玉东,李欣然,蔡晔,张宇栋. 中国电机工程学报. 2014(01)
[6]综合防御高风险的小概率事件:对日本相继天灾引发大停电及核泄漏事件的思考[J]. 薛禹胜,肖世杰. 电力系统自动化. 2011(08)
[7]云广±800kV特高压直流对南方电网稳定性的影响[J]. 李新年,李涛,王晶芳,胡涛. 电网技术. 2009(20)
[8]直流输电系统换相失败探讨[J]. 朱韬析,宁武军,欧开健. 电力系统保护与控制. 2008(23)
[9]多馈入交直流系统短路比的定义和应用[J]. 林伟芳,汤涌,卜广全. 中国电机工程学报. 2008(31)
[10]大电网解列决策空间筛选及快速搜索方法[J]. 乔颖,沈沉,卢强. 中国电机工程学报. 2008(22)
本文编号：3629230
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