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        基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)控系統(tǒng)失穩(wěn)預(yù)警方法研究

        2015-01-10 11:25:10金小明李鴻鑫章玉杰趙晉泉
        現(xiàn)代電力 2015年6期
        關(guān)鍵詞:六盤水廣域暫態(tài)

        張 盼,付 超,金小明,李鴻鑫,章玉杰,趙晉泉

        (1河海大學(xué)可再生能源發(fā)電技術(shù)教育部工程研究中心,江蘇南京 2lOO98;2南方電網(wǎng)科學(xué)研究院,廣東廣州 5lOO8O)

        文章編號(hào):lOO7-2322(2Ol5)O6-OO4O-O6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 中圖分類號(hào):TM7l2

        基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)控系統(tǒng)失穩(wěn)預(yù)警方法研究

        張 盼1,付 超2,金小明2,李鴻鑫2,章玉杰1,趙晉泉1

        (1河海大學(xué)可再生能源發(fā)電技術(shù)教育部工程研究中心,江蘇南京 2lOO98;2南方電網(wǎng)科學(xué)研究院,廣東廣州 5lOO8O)

        0 引 言

        發(fā)電廠限于穩(wěn)定極限而不能滿發(fā)的現(xiàn)象在送端電網(wǎng)中普遍存在,解決上述問(wèn)題的有效途徑是安裝各類安穩(wěn)控制裝置,由于單一的穩(wěn)定控制裝置通常不能全面考慮電網(wǎng)的穩(wěn)定要求,因此區(qū)域穩(wěn)定控制技術(shù)得到較大發(fā)展[1]。傳統(tǒng)的區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)一般采用的是基于事件監(jiān)測(cè)的暫態(tài)穩(wěn)定控制技術(shù),根據(jù)就地響應(yīng)信號(hào)對(duì)當(dāng)前故障進(jìn)行快速匹配,進(jìn)而采取既定的控制策略,方法針對(duì)性強(qiáng)、速度快,但當(dāng)實(shí)際故障超出離線故障集涵蓋的范圍,則無(wú)法作出響應(yīng)[2]。隨著廣域量測(cè)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用,利用多點(diǎn)異地響應(yīng)信息進(jìn)行暫態(tài)失穩(wěn)的實(shí)時(shí)預(yù)警和緊急控制成為熱點(diǎn)問(wèn)題之一[3]?;趶V域響應(yīng)的穩(wěn)控系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)獲取擾動(dòng)后的廣域量測(cè)信息,快速分析系統(tǒng)穩(wěn)定性,達(dá)到失穩(wěn)預(yù)警的目的。作為對(duì)現(xiàn)有防線的有益補(bǔ)充,可以在一定程度上防范大擾動(dòng)造成的系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn)。

        六盤水地區(qū)煤炭、水、風(fēng)能和太陽(yáng)能資源豐富,是貴州省的重要能源基地之一。截止2Ol4年底,六盤水地區(qū)總裝機(jī)約2 225MW,負(fù)荷僅為79O~1 2OOMW,由電廠外送水平導(dǎo)致的穩(wěn)定問(wèn)題較為突出,多種能源分散接入電網(wǎng)后,系統(tǒng)穩(wěn)定特性更為復(fù)雜,極大地威脅了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為綜合考慮全網(wǎng)信息并采取相應(yīng)的控制措施,電網(wǎng)擬裝設(shè)基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)定控制系統(tǒng)。基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)控系統(tǒng)通過(guò)有效判據(jù)識(shí)別系統(tǒng)失穩(wěn),進(jìn)而采取相應(yīng)的控制措施,以較小的代價(jià)避免大停電。國(guó)內(nèi)外對(duì)基于廣域量測(cè)信息的暫態(tài)穩(wěn)定判別與控制技術(shù)開(kāi)展了大量的研究[4-l5],但實(shí)際工程應(yīng)用很少。

        本文結(jié)合六盤水電網(wǎng)的故障仿真,考慮負(fù)荷水平、開(kāi)機(jī)方式、網(wǎng)架變化等因素,對(duì)比分析單機(jī)能量函數(shù)、軌跡特征根、最大功角差、同調(diào)機(jī)群間隙角、基于軌跡的EEAC、軌跡凹凸性、受擾電壓軌跡積分7種基于廣域響應(yīng)的暫態(tài)穩(wěn)定判別技術(shù)的適應(yīng)性。根據(jù)六盤水電網(wǎng)的網(wǎng)架特點(diǎn),形成了穩(wěn)控系統(tǒng)通信配置方案,在此基礎(chǔ)上,提出了各子站協(xié)調(diào)配合的失穩(wěn)預(yù)警方案,為基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)定控制系統(tǒng)在六盤水的實(shí)施提供參考依據(jù)。

        1 基于廣域響應(yīng)的暫態(tài)失穩(wěn)判據(jù)

        本節(jié)簡(jiǎn)單介紹最大功角差、同調(diào)群間隙角、相平面軌跡凹凸性、單機(jī)能量函數(shù)、基于實(shí)測(cè)軌跡的EEAC、軌跡特征根和受擾電壓軌跡積分7種基于廣域響應(yīng)的暫態(tài)穩(wěn)定判別方法,各方法所需要的量測(cè)量和門檻值如表1所示。

        表1 各判別方法量測(cè)量

        1.1 基于最大功角差的判據(jù)

        當(dāng)系統(tǒng)中有任意兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的功角差超過(guò)一定的門檻值,即判定系統(tǒng)發(fā)生了失步。

        式中:δmax為采樣時(shí)刻的最大功角值;δmin為采樣時(shí)刻最小功角值;δliml為所設(shè)定的最大功角差的門檻值。

        1.2 基于相平面軌跡凹凸性的判據(jù)

        文獻(xiàn) [lO]提出一種根據(jù)多機(jī)系統(tǒng)相平面軌跡凹凸性識(shí)別暫態(tài)穩(wěn)定的方法,并在二維相平面內(nèi)嚴(yán)格證明了其可行性。該方法首先對(duì)觀測(cè)發(fā)電機(jī)進(jìn)行兩機(jī)等值分群計(jì)算,再進(jìn)一步等效為OMIB系統(tǒng)。對(duì)于等值形成的OMIB系統(tǒng)主要考量其在3個(gè)平面內(nèi)的凹凸性:

        ①功角-角加速度平面凹凸性:式中:δ和ω分別為OMIB系統(tǒng)功角和角速度。

        ②不平衡功率-功角平面凹凸性:

        式中:ΔP′(δ)為系統(tǒng)不平衡功率對(duì)功角的一階導(dǎo)數(shù)。

        ③不平衡功率-時(shí)間平面凹凸性:

        式中:ΔP(t)為系統(tǒng)不平衡功率。

        當(dāng)功角-角加速度平面呈現(xiàn)凸性時(shí),系統(tǒng)有失穩(wěn)傾向;當(dāng)不平衡功率-功率-時(shí)間平面呈現(xiàn)凸性時(shí),判定系統(tǒng)失穩(wěn)。

        1.3 基于單機(jī)能量函數(shù)的判據(jù)

        文獻(xiàn)[ll]通過(guò)系統(tǒng)中受擾最嚴(yán)重機(jī)組的穩(wěn)定性判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。判據(jù)建立如下:

        定義2:在每一個(gè)擺動(dòng)過(guò)程中,若發(fā)電機(jī)動(dòng)能達(dá)到最大數(shù)值,此時(shí)/dt=O,稱此點(diǎn)為中心點(diǎn),記為CP。經(jīng)過(guò)CP后,若能再一次到達(dá)/dt=O,則稱該點(diǎn)為邊界點(diǎn),記為BP,此時(shí)發(fā)電機(jī)處于臨界狀態(tài)。

        暫態(tài)失穩(wěn)判據(jù):系統(tǒng)受到擾動(dòng)后,若在某一個(gè)擺動(dòng)周期內(nèi),發(fā)電機(jī)i的運(yùn)行軌跡到達(dá)BP,且此時(shí)刻dVi/dt>O,則該機(jī)運(yùn)行軌跡經(jīng)過(guò)BP后將不再返回,即發(fā)電機(jī)i暫態(tài)失穩(wěn)。

        1.4 基于實(shí)測(cè)軌跡的EEAC判據(jù)

        EEAC理論[l2]通過(guò)互補(bǔ)群慣量中心相對(duì)運(yùn)動(dòng)(CCCOI-RM)變換將多機(jī)功角軌跡和對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)功率逐個(gè)時(shí)刻地映射到一系列單機(jī)無(wú)窮大(OMIB)系統(tǒng)的擴(kuò)展相平面上,形成時(shí)變OMIB系統(tǒng)的Pδ曲線。

        OMIB系統(tǒng)的動(dòng)能在某次擺動(dòng)過(guò)程中減小為O,則該點(diǎn)稱為最遠(yuǎn)點(diǎn)(FEP)。如果正向擺動(dòng)過(guò)程中減速力減小為O而動(dòng)能不為O,或者在反向擺動(dòng)過(guò)程中減速力增加到O而動(dòng)能不為O,則該點(diǎn)稱為動(dòng)態(tài)鞍點(diǎn)(DSP)。如果系統(tǒng)遇到DSP判定系統(tǒng)失穩(wěn),遇到FEP則判定系統(tǒng)為穩(wěn)定。

        1.5 基于同調(diào)機(jī)群間隙角的判據(jù)

        當(dāng)多機(jī)發(fā)生失步時(shí),振蕩的兩群可分為領(lǐng)先群S和滯后群A,據(jù)此可計(jì)算得到兩群慣量中心功角差,當(dāng)慣量中心功角差大于失穩(wěn)門檻值時(shí)判定多機(jī)系統(tǒng)失穩(wěn)。

        式中:δA和δS分別為A群和S群的等值機(jī)功角;δlim2為同調(diào)群間隙角門檻值。

        1.6 基于軌跡特征根的判據(jù)

        紹興市城市建設(shè)投資集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱紹興城投),是紹興市重大項(xiàng)目建設(shè)主體、基礎(chǔ)設(shè)施投融資主體、市政公用設(shè)施運(yùn)營(yíng)主體,2011年5月由紹興市委市政府發(fā)文組建,2011年11月18日正式掛牌.成立以來(lái),紹興城投一直以經(jīng)營(yíng)城市和建設(shè)城市為己任,求生存謀發(fā)展,積極轉(zhuǎn)型.在市委市政府的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)下,認(rèn)真貫徹新型城市化戰(zhàn)略,實(shí)施“中心崛起、三片融合”方針以及“企業(yè)轉(zhuǎn)型年、工程推進(jìn)年、精細(xì)管理年”的發(fā)展思路,在各個(gè)方面都取得了優(yōu)異的成績(jī),邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐.

        文獻(xiàn)[l3]提出的基于軌跡特征根的暫態(tài)穩(wěn)定判別方法,形成判據(jù)如下:

        ①判斷當(dāng)前時(shí)刻系統(tǒng)狀態(tài)矩陣是否滿足實(shí)部為正特征根的等價(jià)條件。

        ②若不滿足,則判定系統(tǒng)穩(wěn)定,否則進(jìn)一步判斷功角最大發(fā)電機(jī)是否有遠(yuǎn)離系統(tǒng)慣量中心的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),若是則判定系統(tǒng)失穩(wěn)。

        1.7 基于受擾電壓軌跡的判據(jù)

        文獻(xiàn)[l4- l5]提出了基于受擾電壓軌跡判別暫態(tài)失穩(wěn)的工程化方法,按如下步驟進(jìn)行暫穩(wěn)判別:

        ①獲取系統(tǒng)受擾后各觀測(cè)母線三相電壓幅值,并識(shí)別電壓正常下墜過(guò)程,保證故障持續(xù)時(shí)段內(nèi)不進(jìn)行電壓積分計(jì)算。

        ②判斷當(dāng)前時(shí)刻三相電壓幅值是否低于設(shè)定門檻值(起始積分電壓),若低于則進(jìn)行復(fù)合積分計(jì)算,包括加權(quán)下墜速率和面積補(bǔ)償。

        ③判斷當(dāng)前時(shí)刻電壓積分值是否大于預(yù)設(shè)失穩(wěn)門檻值,若大于則判定系統(tǒng)暫態(tài)失穩(wěn);若電壓幅值回升至起始積分電壓之上并持續(xù)一定時(shí)間,則清除積分值并判定系統(tǒng)穩(wěn)定。

        2 暫態(tài)失穩(wěn)判別方法分析研究

        目前的暫穩(wěn)判別方法主要有基于發(fā)電機(jī)信息判別和基于聯(lián)絡(luò)線信息判別兩種。基于發(fā)電機(jī)信息判別的方法有:軌跡凹凸性、單機(jī)能量函數(shù)、EEAC、軌跡特征根、功角門檻值判據(jù)等方法,這類方法通過(guò)發(fā)電機(jī)相關(guān)信息判別系統(tǒng)的穩(wěn)定情況并能根據(jù)系統(tǒng)的加減速面積給出相應(yīng)的控制措施,但需要觀測(cè)點(diǎn)多,較難工程實(shí)現(xiàn)?;诼?lián)絡(luò)線信息的判別方法主要有受擾電壓軌跡積分等方法,該類方法根據(jù)系統(tǒng)擾動(dòng)后輸電斷面聯(lián)絡(luò)線的特征信息映射兩側(cè)發(fā)電機(jī)間的搖擺情況,需要觀測(cè)點(diǎn)較少,具有較好的工程實(shí)施性,但較難給出控制量化措施。

        2.1 暫態(tài)失穩(wěn)判別方法對(duì)比驗(yàn)證

        六盤水地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架相對(duì)薄弱,屬于電源外送地區(qū),風(fēng)電由22OkV威寧變、雙龍變并網(wǎng)后,黃濫線、雙六線和野北線等線路的穩(wěn)定問(wèn)題更為突出。六盤水地區(qū)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 六盤水22OkV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

        以南方電網(wǎng)2Ol4年豐大方式為基礎(chǔ)計(jì)算方式,選取六盤水地區(qū)l3個(gè)典型故障,采用BPA軟件仿真結(jié)果模擬廣域量測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)不同門檻值設(shè)置、不同出力方式、非對(duì)稱故障以及三相非金屬性短路故障情形下各判據(jù)的有效性進(jìn)行對(duì)比分析。

        主要分析計(jì)算參數(shù)如下:六盤水地區(qū)電網(wǎng)觀測(cè)機(jī)組ll個(gè),觀測(cè)母線站點(diǎn)ll個(gè),全部故障算例74個(gè),在此僅列出基礎(chǔ)故障算例如表2所示。

        不同算例各失穩(wěn)判別方法的判別結(jié)果如表3所示。

        由于功角連續(xù)可微,不存在瞬時(shí)突變,因此能夠通過(guò)功角類門檻值判據(jù)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定性分析。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,通常采用較為保守的門檻值,算例分析表明該類方法能準(zhǔn)確判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但判別速度較慢且需要量測(cè)全網(wǎng)發(fā)電機(jī)功角信息。

        表2 基礎(chǔ)故障算例

        表3 復(fù)雜故障下各判據(jù)測(cè)試結(jié)果 s

        實(shí)測(cè)EEAC在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在3方面問(wèn)題:一方面,在實(shí)際工況下要實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確分群十分困難;另一方面,發(fā)電機(jī)量測(cè)信息的不健全造成了個(gè)別算例中存在的誤判和漏判現(xiàn)象;同時(shí)由于電網(wǎng)的復(fù)雜調(diào)節(jié)機(jī)制,系統(tǒng)存在 “滑步再同步”現(xiàn)象亦會(huì)造成誤判。

        軌跡凹凸性與單機(jī)能量函數(shù)判據(jù)均屬于微分運(yùn)算判據(jù),其固有缺陷在于方法對(duì)不連續(xù)數(shù)值的敏感性,數(shù)值差分會(huì)放大采樣誤差而造成判據(jù)誤判,在現(xiàn)今實(shí)測(cè)技術(shù)下難以工程化使用。

        軌跡特征根判據(jù)對(duì)系統(tǒng)大擾動(dòng)后狀態(tài)方程的特征根進(jìn)行解析,需要計(jì)算系統(tǒng)每個(gè)時(shí)間斷面的特征根,計(jì)算量大,較難工程應(yīng)用。此外系統(tǒng)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)的不準(zhǔn)確預(yù)測(cè)會(huì)造成判據(jù)誤判。

        電壓軌跡積分方法通過(guò)搜索電壓受擾最嚴(yán)重測(cè)點(diǎn),將其作為振蕩中心點(diǎn)分析兩群的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,無(wú)需進(jìn)行發(fā)電機(jī)快速分群,避免了分群不準(zhǔn)確造成的錯(cuò)判。但送端小機(jī)組發(fā)生臨界穩(wěn)定故障時(shí),由于機(jī)組慣量較小,容易起振,造成功角搖擺以及振蕩中心處電壓短時(shí)間快速下降造成判據(jù)誤判。

        2.2 暫態(tài)失穩(wěn)判別方法可行性分析

        各種暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)的準(zhǔn)確性、快速性及對(duì)量測(cè)要求的定性比較結(jié)果如表4所示。由表中可知,基于發(fā)電機(jī)信息判別的方法對(duì)量測(cè)信息要求高,需要發(fā)電機(jī)快速準(zhǔn)確分群,在現(xiàn)今條件下難以實(shí)施,且該類方法判別速度較慢,在準(zhǔn)確識(shí)別系統(tǒng)失穩(wěn)的同時(shí)也面臨控制措施快速性不足的問(wèn)題?;诼?lián)絡(luò)線信息判別的方法僅需在電網(wǎng)的少量聯(lián)絡(luò)線設(shè)置測(cè)點(diǎn)即可觀測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,回避了發(fā)電機(jī)快速分群的難題,具有較強(qiáng)的工程實(shí)施性,故基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)控系統(tǒng)采用受擾電壓軌跡積分方法作為失穩(wěn)預(yù)警方法。但該方法在實(shí)際應(yīng)用中亦可能受系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化和擾動(dòng)類型影響,下文將進(jìn)一步研究電壓軌跡積分方法的通信站點(diǎn)配置問(wèn)題。

        表4 不同判據(jù)定性分析比較表

        3 基于電壓軌跡積分的穩(wěn)控系統(tǒng)通信配置方案研究

        如圖1所示,為滿足盤縣電廠(2×66OMW)電力送出,盤縣電廠2臺(tái)66OMW機(jī)組分母運(yùn)行,將六盤水22OkV電網(wǎng)劃分為南、北兩個(gè)部分運(yùn)行。六盤水南區(qū)電網(wǎng)與興義電網(wǎng)相連,與貴州主網(wǎng)聯(lián)系相對(duì)緊密,其主要潮流線路為紅果—香田、紅果—練池塘;而六盤水北區(qū)電網(wǎng)通過(guò)盤縣電廠-雙龍-六枝-濫壩的22OkV長(zhǎng)鏈與六盤水5OOkV站相連,其中雙龍—六枝線路截面小、距離長(zhǎng),與貴州電網(wǎng)聯(lián)系較弱,在電源大發(fā)時(shí)穩(wěn)定問(wèn)題較為突出,主要潮流線路為雙龍—六枝、臺(tái)沙—黃家山、黃家山—濫壩、黃家山—水城。

        電壓軌跡積分方法對(duì)受擾最嚴(yán)重測(cè)點(diǎn)電壓進(jìn)行復(fù)合積分,量化擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響程度。當(dāng)送端電源大發(fā)時(shí),故障后電網(wǎng)將發(fā)生大規(guī)模受迫性功率轉(zhuǎn)移,振蕩中心一般落在主要潮流線路。以主要潮流線路兩端的變電站為測(cè)點(diǎn),對(duì)該方法的通信配置方案作進(jìn)一步研究。

        在前文所述算例中,電壓軌跡積分判據(jù)在各電壓站點(diǎn)判別結(jié)果匯總?cè)绫?。

        表5 電壓站點(diǎn)判別信息 s

        從表中看出判據(jù)存在誤判和漏判情況,一方面是六盤水北部電網(wǎng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)潮流大規(guī)模轉(zhuǎn)移引起電壓振蕩造成了判據(jù)誤判(算例2、算例l2);另一方面,算例l3故障發(fā)生在1 lOkV線路,僅對(duì)線路周圍1 lOkV線路有影響,其影響范圍較小,涉及傳輸功率不大,未對(duì)六盤水22OkV線路造成影響,從相關(guān)22OkV測(cè)點(diǎn)中未能獲取失穩(wěn)信息。

        由仿真結(jié)果可知,六盤水北部電網(wǎng)站點(diǎn)中雙龍、六枝、臺(tái)沙、黃家山易受故障后潮流轉(zhuǎn)移影響,其中雙龍站點(diǎn)對(duì)大規(guī)模功率轉(zhuǎn)移最為敏感,作為電壓軌跡積分判據(jù)信息采集站具有較快的判別速度,但同時(shí)存在誤判的風(fēng)險(xiǎn);而選擇紅果、練池塘、香田作為信息采集站對(duì)于南部電網(wǎng)故障具有良好的觀測(cè)性。

        綜上所述,穩(wěn)定控制系統(tǒng)通信配置方案如下:六盤水北部電網(wǎng)選擇雙龍、六枝、黃家山、臺(tái)沙作為廣域信息監(jiān)測(cè)子站,南部電網(wǎng)選擇練池塘、紅果、香田作為廣域信息監(jiān)測(cè)子站。選擇黃家山站作為主站,負(fù)責(zé)匯總子站、執(zhí)行站、線路運(yùn)行方式等信息,主站匯總各站信息并決策后將控制命令傳送至執(zhí)行站。因此,六盤水電網(wǎng)基于廣域響應(yīng)穩(wěn)控系統(tǒng)配置圖如圖2所示。

        圖2 六盤水電網(wǎng)基于廣域響應(yīng)穩(wěn)控系統(tǒng)配置圖

        為避免判據(jù)誤判及達(dá)到最佳控制效果,六盤水電網(wǎng)基于廣域響應(yīng)穩(wěn)控系統(tǒng)分為南部系統(tǒng)和北部系統(tǒng)兩部分。北部系統(tǒng)中采用n取二判別法,即北部n個(gè)站點(diǎn)中有兩個(gè)或兩個(gè)以上站點(diǎn)發(fā)出失穩(wěn)預(yù)警信號(hào)時(shí)迅速開(kāi)展緊急控制操作。而若控制主站捕捉到南部地區(qū)任一子站發(fā)出暫態(tài)預(yù)警信號(hào),則迅速切除南部電網(wǎng)發(fā)電機(jī),以維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        針對(duì)可再生能源接入后六盤水電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題,本文對(duì)不同基于廣域響應(yīng)的暫態(tài)失穩(wěn)判別方法適應(yīng)性進(jìn)行了研究,得出受擾電壓軌跡積分判據(jù)更適合六盤水電網(wǎng)基于廣域響應(yīng)穩(wěn)控系統(tǒng)的結(jié)論。文中結(jié)合仿真分析及六盤水地區(qū)電網(wǎng)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于廣域響應(yīng)的穩(wěn)控系統(tǒng)失穩(wěn)預(yù)警方案,該方案工程可實(shí)施性較強(qiáng),可對(duì)現(xiàn)有六盤水電網(wǎng)的安全穩(wěn)定監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行有益補(bǔ)充。

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        付 超(l985—),男,碩士,工程師,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定分析與控制;

        金小明(l963—),男,教授級(jí)高級(jí)工程師,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)規(guī)劃與直流輸電技術(shù)。

        (責(zé)任編輯:楊秋霞)

        Study on the Instability Detection Strategies Based on Wide-area Response Stability Control System

        ZHANG Pan1,FU Chao2,JIN Xiaoming2,LI Hongxin2,ZHANG Yujie1,ZHAO Jinquan1(1.Research Center for Renewable Energy Generation Engineering,Ministry of Education,Hohai University,
        Nanjing 2lOO98,China;2.Electric Power Research Institute,CSG,Guangzhou 5lOO8O,China)

        隨著六盤水地區(qū)可再生能源發(fā)電的發(fā)展,電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問(wèn)題日益嚴(yán)重,擬裝設(shè)基于廣域響應(yīng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)。考慮負(fù)荷水平、開(kāi)機(jī)方式、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化等因素,研究和比較了單機(jī)能量函數(shù)、軌跡特征根、最大功角差、同調(diào)機(jī)群間隙角、基于軌跡的EEAC、軌跡凹凸性、受擾電壓軌跡積分7種暫態(tài)穩(wěn)定判別技術(shù)的適用性,包括判據(jù)的可靠性、快速性及可實(shí)施性。研究表明,受擾電壓軌跡積分方法具有較好的快速性和工程實(shí)用性。對(duì)受擾電壓軌跡積分方法的測(cè)點(diǎn)選取進(jìn)行了研究,提出了n取二判別法,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了六盤水電網(wǎng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)失穩(wěn)預(yù)警方案。

        六盤水電網(wǎng);暫態(tài)穩(wěn)定;廣域響應(yīng);穩(wěn)定控制系統(tǒng)

        With the rapid development of renewable energy sources in Liupanshui power grid,the problem of security and stability of power grid is more and more serious,and the security and stability control system is installed based on wide-area response.Taking into account such factors as load level,generation output and network structure variations,principles and characteristics of different transient instability detection methods are studied and compared,which involve the reliability,speediness and possibility of application for detection.Research results show that the perturbed voltage trajectories integral method has better rapidness and project applying feasibility,and its detecting node is studied.In addition,the two-of-n judging method is presented,based on which the instability detection strategies of stability control system for Liupanshui power grid is designed.

        Liupanshui power grid;transient stability;widearea response;stability control system

        2Ol5-O3-O4

        張 盼(l992—),男,碩士研究生,研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制,E-mail:zhangpanhhu@l63.com;

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