以維持重要負(fù)荷供電為目標(biāo)的交直流系統(tǒng)自適應(yīng)解列方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-17 09:56
解列控制作為電力系統(tǒng)三道防線中的最后一道,是在系統(tǒng)遭受嚴(yán)重故障后的一種緊急控制方法。傳統(tǒng)的失步解列控制難以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式或失穩(wěn)模式的改變;基于慢同調(diào)和振蕩中心定位的自適應(yīng)解列控制僅在同調(diào)分群明顯或振蕩中心相對(duì)固定的系統(tǒng)中取得了較好的效果。該文首先以同調(diào)分群不明顯的廣東電網(wǎng)為例,討論常規(guī)的自適應(yīng)解列控制方法在此類電網(wǎng)中搜索可行解列斷面時(shí)面臨的困難;然后,對(duì)解列控制的目標(biāo)進(jìn)行反思和討論,提出在面對(duì)同調(diào)分群不明顯的系統(tǒng)時(shí),可以將維持重要負(fù)荷供電作為控制目標(biāo)進(jìn)行自適應(yīng)解列。接著,基于該目標(biāo)提出"解列斷面預(yù)篩選-重點(diǎn)區(qū)域種子節(jié)點(diǎn)選取-節(jié)點(diǎn)擴(kuò)充-解列斷面校驗(yàn)"的四階段自適應(yīng)解列框架。最后,以廣東電網(wǎng)為算例,驗(yàn)證以維持重要負(fù)荷供電為目標(biāo)的自適應(yīng)解列控制方法的可行性及有效性。
【文章來源】:中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019,39(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
廣東電網(wǎng)特征根實(shí)部分析特征根序號(hào)210141284166
第11期馬丁等:以維持重要負(fù)荷供電為目標(biāo)的交直流系統(tǒng)自適應(yīng)解列方法研究3151特征根序號(hào)2101412841661.00.50.00.51.01.5i(s1)i/i1圖1廣東電網(wǎng)特征根實(shí)部分析Fig.1RealpartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid特征根參數(shù)特征根序號(hào)210141284166i(Hz)i/i12.01.51.00.50.0圖2廣東電網(wǎng)特征根虛部分析Fig.2ImaginarypartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid區(qū)分出“快慢”振蕩2種模式。因此,從多時(shí)間尺度分析,無論是以振蕩衰減的速度還是振蕩頻率,廣東電網(wǎng)內(nèi)部均難以找到明顯的“快慢”2種模式,如果按照“慢同調(diào)”理論對(duì)廣東電網(wǎng)進(jìn)行分群在時(shí)間尺度上是不適宜的。1.1.2拓?fù)滹@著性分析由1.1.1節(jié)的分析可知,廣東電網(wǎng)并不存在明顯的“快慢”模式之分。我們手動(dòng)選取廣東電網(wǎng)特征根虛部絕對(duì)值最小的3個(gè)作為系統(tǒng)的“慢模式”并以此進(jìn)行模式子圖的劃分。統(tǒng)計(jì)不同模式子圖中模式節(jié)點(diǎn)所含的機(jī)組數(shù),結(jié)果如表1所示。由表1可知,廣東電網(wǎng)針對(duì)3個(gè)“慢模式”進(jìn)表1廣東電網(wǎng)不同模式子圖中模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組數(shù)量Tab.1Numberofgeneratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子圖模式節(jié)點(diǎn)包含的機(jī)組數(shù)模式節(jié)點(diǎn)包含機(jī)組在廣東電網(wǎng)總機(jī)組中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后,對(duì)應(yīng)于這3個(gè)模式子圖的模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組數(shù)目占全網(wǎng)總的機(jī)組數(shù)的比例不到4%,遠(yuǎn)小于拓?fù)滹@著判據(jù)中20%的要求,說明電網(wǎng)缺乏足夠規(guī)模的“慢模式”。為便于直觀說明問題,基于廣東電網(wǎng)的地理接線圖對(duì)模式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行染色,其中分屬于3個(gè)慢同調(diào)群的模式節(jié)點(diǎn)的機(jī)組分別用
neratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子圖模式節(jié)點(diǎn)包含的機(jī)組數(shù)模式節(jié)點(diǎn)包含機(jī)組在廣東電網(wǎng)總機(jī)組中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后,對(duì)應(yīng)于這3個(gè)模式子圖的模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組數(shù)目占全網(wǎng)總的機(jī)組數(shù)的比例不到4%,遠(yuǎn)小于拓?fù)滹@著判據(jù)中20%的要求,說明電網(wǎng)缺乏足夠規(guī)模的“慢模式”。為便于直觀說明問題,基于廣東電網(wǎng)的地理接線圖對(duì)模式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行染色,其中分屬于3個(gè)慢同調(diào)群的模式節(jié)點(diǎn)的機(jī)組分別用紅色、綠色、藍(lán)色標(biāo)出,結(jié)果如圖3所示。圖3廣東電網(wǎng)模式節(jié)點(diǎn)所含機(jī)組的地理分布圖Fig.3GeographicdistributionofgeneratorsbelongingtopatternnodesinGuangdongpowergrid由圖3可見,系統(tǒng)中模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組極少,因此由拓?fù)滹@著性分析可知我們無法基于“慢同調(diào)”理論找出具有足夠規(guī)模的解列分區(qū)。綜上分析,在運(yùn)用“慢同調(diào)”理論對(duì)廣東電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)時(shí),電網(wǎng)的“快慢”模式分界并不明顯,缺乏典型的“慢模式”,而且分區(qū)后隸屬于模式節(jié)點(diǎn)的機(jī)組占比過少,運(yùn)用慢同調(diào)理論指導(dǎo)解列在工程實(shí)際中遇到了困難。1.2基于振蕩中心定位的解列可行性分析基于振蕩中心定位的解列控制方法通過在振蕩中心解列系統(tǒng),將相互振蕩的2個(gè)區(qū)域隔離開來,從而防止因系統(tǒng)因失步被動(dòng)解列后導(dǎo)致的大規(guī)模功率不平衡;谡袷幹行亩ㄎ坏慕饬锌刂品椒ㄔ趶V東電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中遇到了以下問題:1)系統(tǒng)等值問題。振蕩中心定位的理論研究多將系統(tǒng)等值為理想的2機(jī)或3機(jī)系統(tǒng),該等值方法的前提條件是系統(tǒng)存在明顯的機(jī)組同調(diào)現(xiàn)象,根據(jù)機(jī)組的同調(diào)情況,系統(tǒng)可分為2至3個(gè)群。但是由1.1節(jié)中的分析可知,廣東電網(wǎng)的機(jī)?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于大電網(wǎng)失步解列控制研究的綜述[J]. 方勇杰,劉福鎖,李碧君. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(18)
[2]自適應(yīng)Levenberg-Marquardt方法提高潮流計(jì)算收斂性[J]. 嚴(yán)正,范翔,趙文愷,徐瀟源,范金燕,王毅. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]多頻振蕩下的失步振蕩中心變化規(guī)律及其定位[J]. 劉福鎖,方勇杰,李威,薛峰,吳雪蓮,唐飛. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(20)
[4]基于慢同調(diào)的自適應(yīng)主動(dòng)解列控制(一):理論基礎(chǔ)探究[J]. 倪敬敏,沈沉,陳乾. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(25)
[5]基于電氣距離的復(fù)雜電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別[J]. 譚玉東,李欣然,蔡曄,張宇棟. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]綜合防御高風(fēng)險(xiǎn)的小概率事件:對(duì)日本相繼天災(zāi)引發(fā)大停電及核泄漏事件的思考[J]. 薛禹勝,肖世杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(08)
[7]云廣±800kV特高壓直流對(duì)南方電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響[J]. 李新年,李濤,王晶芳,胡濤. 電網(wǎng)技術(shù). 2009(20)
[8]直流輸電系統(tǒng)換相失敗探討[J]. 朱韜析,寧武軍,歐開健. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2008(23)
[9]多饋入交直流系統(tǒng)短路比的定義和應(yīng)用[J]. 林偉芳,湯涌,卜廣全. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(31)
[10]大電網(wǎng)解列決策空間篩選及快速搜索方法[J]. 喬穎,沈沉,盧強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(22)
本文編號(hào):3629230
【文章來源】:中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019,39(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
廣東電網(wǎng)特征根實(shí)部分析特征根序號(hào)210141284166
第11期馬丁等:以維持重要負(fù)荷供電為目標(biāo)的交直流系統(tǒng)自適應(yīng)解列方法研究3151特征根序號(hào)2101412841661.00.50.00.51.01.5i(s1)i/i1圖1廣東電網(wǎng)特征根實(shí)部分析Fig.1RealpartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid特征根參數(shù)特征根序號(hào)210141284166i(Hz)i/i12.01.51.00.50.0圖2廣東電網(wǎng)特征根虛部分析Fig.2ImaginarypartsofeigenvaluesofGuangdongpowergrid區(qū)分出“快慢”振蕩2種模式。因此,從多時(shí)間尺度分析,無論是以振蕩衰減的速度還是振蕩頻率,廣東電網(wǎng)內(nèi)部均難以找到明顯的“快慢”2種模式,如果按照“慢同調(diào)”理論對(duì)廣東電網(wǎng)進(jìn)行分群在時(shí)間尺度上是不適宜的。1.1.2拓?fù)滹@著性分析由1.1.1節(jié)的分析可知,廣東電網(wǎng)并不存在明顯的“快慢”模式之分。我們手動(dòng)選取廣東電網(wǎng)特征根虛部絕對(duì)值最小的3個(gè)作為系統(tǒng)的“慢模式”并以此進(jìn)行模式子圖的劃分。統(tǒng)計(jì)不同模式子圖中模式節(jié)點(diǎn)所含的機(jī)組數(shù),結(jié)果如表1所示。由表1可知,廣東電網(wǎng)針對(duì)3個(gè)“慢模式”進(jìn)表1廣東電網(wǎng)不同模式子圖中模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組數(shù)量Tab.1Numberofgeneratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子圖模式節(jié)點(diǎn)包含的機(jī)組數(shù)模式節(jié)點(diǎn)包含機(jī)組在廣東電網(wǎng)總機(jī)組中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后,對(duì)應(yīng)于這3個(gè)模式子圖的模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組數(shù)目占全網(wǎng)總的機(jī)組數(shù)的比例不到4%,遠(yuǎn)小于拓?fù)滹@著判據(jù)中20%的要求,說明電網(wǎng)缺乏足夠規(guī)模的“慢模式”。為便于直觀說明問題,基于廣東電網(wǎng)的地理接線圖對(duì)模式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行染色,其中分屬于3個(gè)慢同調(diào)群的模式節(jié)點(diǎn)的機(jī)組分別用
neratorsbelongingtopatternnodesofdifferentsub-graphsinGuangdongpowergrid模式子圖模式節(jié)點(diǎn)包含的機(jī)組數(shù)模式節(jié)點(diǎn)包含機(jī)組在廣東電網(wǎng)總機(jī)組中的占比/%G121.04G242.08G373.65行分群后,對(duì)應(yīng)于這3個(gè)模式子圖的模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組數(shù)目占全網(wǎng)總的機(jī)組數(shù)的比例不到4%,遠(yuǎn)小于拓?fù)滹@著判據(jù)中20%的要求,說明電網(wǎng)缺乏足夠規(guī)模的“慢模式”。為便于直觀說明問題,基于廣東電網(wǎng)的地理接線圖對(duì)模式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行染色,其中分屬于3個(gè)慢同調(diào)群的模式節(jié)點(diǎn)的機(jī)組分別用紅色、綠色、藍(lán)色標(biāo)出,結(jié)果如圖3所示。圖3廣東電網(wǎng)模式節(jié)點(diǎn)所含機(jī)組的地理分布圖Fig.3GeographicdistributionofgeneratorsbelongingtopatternnodesinGuangdongpowergrid由圖3可見,系統(tǒng)中模式節(jié)點(diǎn)所包含的機(jī)組極少,因此由拓?fù)滹@著性分析可知我們無法基于“慢同調(diào)”理論找出具有足夠規(guī)模的解列分區(qū)。綜上分析,在運(yùn)用“慢同調(diào)”理論對(duì)廣東電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)時(shí),電網(wǎng)的“快慢”模式分界并不明顯,缺乏典型的“慢模式”,而且分區(qū)后隸屬于模式節(jié)點(diǎn)的機(jī)組占比過少,運(yùn)用慢同調(diào)理論指導(dǎo)解列在工程實(shí)際中遇到了困難。1.2基于振蕩中心定位的解列可行性分析基于振蕩中心定位的解列控制方法通過在振蕩中心解列系統(tǒng),將相互振蕩的2個(gè)區(qū)域隔離開來,從而防止因系統(tǒng)因失步被動(dòng)解列后導(dǎo)致的大規(guī)模功率不平衡;谡袷幹行亩ㄎ坏慕饬锌刂品椒ㄔ趶V東電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中遇到了以下問題:1)系統(tǒng)等值問題。振蕩中心定位的理論研究多將系統(tǒng)等值為理想的2機(jī)或3機(jī)系統(tǒng),該等值方法的前提條件是系統(tǒng)存在明顯的機(jī)組同調(diào)現(xiàn)象,根據(jù)機(jī)組的同調(diào)情況,系統(tǒng)可分為2至3個(gè)群。但是由1.1節(jié)中的分析可知,廣東電網(wǎng)的機(jī)?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于大電網(wǎng)失步解列控制研究的綜述[J]. 方勇杰,劉福鎖,李碧君. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(18)
[2]自適應(yīng)Levenberg-Marquardt方法提高潮流計(jì)算收斂性[J]. 嚴(yán)正,范翔,趙文愷,徐瀟源,范金燕,王毅. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]多頻振蕩下的失步振蕩中心變化規(guī)律及其定位[J]. 劉福鎖,方勇杰,李威,薛峰,吳雪蓮,唐飛. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(20)
[4]基于慢同調(diào)的自適應(yīng)主動(dòng)解列控制(一):理論基礎(chǔ)探究[J]. 倪敬敏,沈沉,陳乾. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(25)
[5]基于電氣距離的復(fù)雜電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別[J]. 譚玉東,李欣然,蔡曄,張宇棟. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]綜合防御高風(fēng)險(xiǎn)的小概率事件:對(duì)日本相繼天災(zāi)引發(fā)大停電及核泄漏事件的思考[J]. 薛禹勝,肖世杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2011(08)
[7]云廣±800kV特高壓直流對(duì)南方電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響[J]. 李新年,李濤,王晶芳,胡濤. 電網(wǎng)技術(shù). 2009(20)
[8]直流輸電系統(tǒng)換相失敗探討[J]. 朱韜析,寧武軍,歐開健. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2008(23)
[9]多饋入交直流系統(tǒng)短路比的定義和應(yīng)用[J]. 林偉芳,湯涌,卜廣全. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(31)
[10]大電網(wǎng)解列決策空間篩選及快速搜索方法[J]. 喬穎,沈沉,盧強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(22)
本文編號(hào):3629230
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