随机扰动下复杂电网级联故障分析

提出一种新的电网级联故障模型,模型中每个电网节点初始负荷是其本身度的函数形式,当某一个节点发生故障时,其负载按照邻居节点度的大小择优重新分配。同时研究电网在随机扰动下发生级联故障时容许系数及其鲁棒性之间的关系,并分别利用华中—川渝电网、上海电网、标准IEEE 57台发电机电网和IEEE14节点电网仿真级联故障。研究结果对保证复杂电网的稳定运行可望提供有价值的参考和新见解。     

基于节点最大剩余容量的改进负荷再分配策略

当网络中某个节点发生故障时,为了研究该节点负荷如何分配给相连节点以维持网络的正常运行的问题,本文提出基于邻居节点最大剩余容量的负荷再分配策略.当节点出现故障时,节点的负荷需要分配给其他正常的节点,其他的节点在接收负荷的同时要考虑自身的剩余容量,避免超负荷.考虑到负荷传播过程中的能耗问题,分析了路径长度对负荷分配的影响.并通过模型网络的仿真,分析了容忍参数、负荷分配参数、路径长度对负荷分配效果的影响.结果表明,通过调节路径可调参数可使网络达到期望的效果,有效防止级联故障的传播.     

分布式电站入网方式对电网同步的影响

本文研究分布式电站通过接入原电网中负荷节点的方式接入电网。根据负荷节点到原电网中各发电机节点的平均距离情况,提出2种分布式电站入网方式:一种方式是新增分布式电站从离原发电机节点平均距离值最小的负荷开始接入,并按照平均距离值的升序顺序依次接入,简称方式A;另一种方式是新增分布式电站从离原发电机节点平均距离值最大的负荷开始接入,按照平均距离值的降序顺序依次接入,简称方式B。从电网统计特性和同步动力学角度进行比较,发现当分布式电站采用方式B接入电网时,网络节点分布较分散,网络同步能力较好,对离电站较近的负荷节点而言,其上的功率扰动引起的电网失同步波的扩散速度较慢,有利于失同步波的扩散抑制。此研究对分布式电站入网时提高电网可靠性运行提供了参考。     

海上平台电站自动甩负荷系统改造

海上平台电站安装自动甩负荷系统可以实现单台发电机组故障时卸载相应负荷,从而保证其余发电机组的稳定运行。某平台由于负荷减少拆除一台发电机后,出现4次发电机故障关断,其中3次自动甩负荷失效而导致平台失电。通过对断路器分闸控制回路及自动甩负荷系统排查分析,发现问题在于发电机组出现故障时发电机断路器存在延时分闸的现象,平台负荷不能及时卸载造成剩余发电机组过载停机;经过论证分析,制定改造方案,解决了延时分闸的问题,使自动甩负荷系统能够在发电机组故障时及时甩负荷卸载,保证了平台电网的稳定。     

自备电厂孤网运行在化工企业中的应用

兰州石化公司大化肥装置由带有自备发电机组的电站供电,经常因为外电网波动、故障停电等情况发生发电机甩负荷,造成所供装置停电。为此,在发电机孤网运行的改造中,选用了RCS-994A频率电压紧急控制装置,实现在系统频率下降时分批切除系统进线及部分工艺负荷,保证发电机正常运行。大大减少了发电机因外部电网原因甩负荷的情况,确保了生产装置的长期、稳定运行。     

基于暂态下电网脆弱点辨识的储能电池选址方法

针对高渗透可再生能源(Renewableenergysources,RES)电网中储能电池(Energystoragebattery,ESB)的位置安装不当会增大电力系统运行成本和电压失稳风险的问题,提出了一种基于电网节点脆弱度辨识的选址方法.该方法通过综合考虑节点电气距离耦合度、设备老化和负荷类型等关键因素,构建了电网节点重要度评价指标;通过节点重要度刷选出ESB安装位置;再利用PSASP对39节点网络进行算例仿真.仿真结果表明:在大扰动时,ESB能有效提供紧急有功支撑,缓解受端机组减速,减少切负荷量,从而提高暂态功角稳定性和母线电压水平.     

电网发电机功率分配及电网负载不均衡发展研究

本文对电网发电站3种发电机功率分配方案(PE、DC、CC)进行研究。PE分配方式,发电机功率平均分配;DC分配方式,发电机功率按各发电机节点度中心性正比分配;CC分配方式,发电机功率按各发电机节点接近中心性正比分配。本文在IEEE14、IEEE39标准测试网络上进行仿真实验,从电网的同步和稳定性2个方面比较3种方案的优劣。研究结果表明:发电机功率按DC方式分配时,系统同步和稳定性能均最佳;按PE方式分配时,系统同步和稳定性能均最差;按CC方式分配时,系统同步和稳定性能居中。本文还研究了电网负载耗电量不均衡发展对电力系统性能的影响,研究表明:电网中耗电量增长的负载节点越多,耗电量增长越快,电网负载耗电量分布越不均衡,电力系统的同步和稳定性能均下降越快。因此,电网负载耗电量不均衡发展降低电力系统的同步和稳定性能。     

浅析大机组跳闸对电网的影响

小规模电网中相对容量较大机组跳闸后,系统将出现大量功率缺额,电网将遭受较大冲击,系统电压、频率瞬间突变,甚至会破坏电力系统稳定。对天山铝业自备电厂1、2号发电机辅机设备故障,造成发电机出力缓降,1号发电机跳闸。220KV铝联线功率突变,线路输送负荷波动,致使城东变110KV玛东联络线发生低频振荡。增加联网发电机无功负荷,提高系统电压质量。稳定控装置主站采集天铝电厂机组负荷突降及跳闸并执行对应策略切除用电负荷,保证电网供用电负荷平衡,提高系统抵御严重故障的能力。     

基于支持向量回归机的同步发电机励磁电流预测方法

为了能更准确、容易地在线诊断出同步发电机转子绕组匝间短路故障,提出了一种基于支持向量回归机的励磁电流预测方法.利用同步发电机正常运行时不同工况下的机端电压、有功功率、无功功率和励磁电流来建立发电机励磁电流的支持向量回归机预测方法.利用该方法预测正常运行时所需励磁电流,并与在线实测的励磁电流进行比较,误差(相对误差)超过阈值就诊断为发生匝间短路故障.通过微型同步发电机动态模拟实验表明,该方法的精度优于BP神经网络法和遗传规划法.     

阜新发电厂发电机差动保护整定计算

针对电力系统在运行的过程中,可能发生各种故障和不正常的运行状态,故障发生后,会产生很严重的后果,必须有选择而迅速的切除故障元件,这是保证电力系统安全可靠工作的最有效方法之一。从电力系统工程实际出发,通过对阜新发电厂03号新建机组的发电机差动保护进行分析及整定,同时给出了新建机组的发电机微机差动保护实现的逻辑图。经现场实际运行证明,本整定方案切实可行,能够有效的保证电网运行的可靠性。     

10kV配电线路单相接地故障研究

我国中低压电网,中性点接地有非有效和有效接地两种,10 kV配电网的接地方式通常为中性点非有效接地方式,也称为小电流接地系统,因此,也是小电流故障。电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题,在10 kV配电网系统中,发生率最高的故障就是小流故障,即单相接地故障。所以,当系统出现此故障后,应该立即能够找出故障线路,确定故障点,从而设法消除故障,在进行必要的负荷转移后,将接地设备从系统中切除。本论文重点研究配电网单相接地故障自动定位问题。     

基于多种指标优化的连锁故障预防策略研究

为了预防连锁故障的发生,兼顾电网运行时的安全裕度和电压稳定情况,将电网当前运行与临界状态的节点注入功率之间的差值转化为安全裕度指标;分别将衡量电网整体和某节点电压稳定的雅可比矩阵最小特征值指标和电压稳定的L指标相结合,给出了电压稳定的综合指标;结合电网实际情况给出了各种约束条件,由此确定了完整的预防连锁故障模型;提出了监控优化过程中电网切除初始故障后的剩余支路所受潮流转移的影响程度是否在降低,从侧面证明了文中提出的预防连锁故障模型能够达到预防连锁故障的目的;通过对IEEE39节点系统进行算例仿真,验证了所构建的预防连锁故障模型的可行性和有效性.     

一种考虑连锁过载和隐性故障的电网脆弱区域分析方法

针对电网的连锁过载现象,提出了一种划分和识别电网脆弱区域的算法。首先从初始故障支路对剩余系统支路产生作用的角度,提出了受动敏感性和使动敏感性的概念,然后在考虑继电保护隐性故障的模式下,给出了初始故障支路和剩余系统支路之间的关联作用指标以及初始故障支路对剩余系统支路形成敏感性的指标,将这些指标作为特征输入量给出了一种基于聚类方法的电网脆弱区域的划分和识别算法,并在IEEE 39节点系统上进行了算例分析,验证了算法的合理性。     

基于GUI的同步发电机实验系统仿真

研究同步发电机各故障状态可以让人们更好的掌握同步发电机故障状态下的各个性能指标,以便在同步发电机运行时尽量避免发生故障或同步发电机故障时做出相应的正确应对措施。MATLAB是一款强大的科学计算工程软件,通过MATLAB可以实现对同步发电机各故障状态的仿真实验,并得出相应仿真波形,编写并运行同步发电机各故障状态下的M文件,得出仿真结果。在其GUI（图形用户界面）功能下,可以通过对各故障状态M文件运行结果的调用,实现对同步发电机各故障状态的集中仿真。     

永磁直驱风电机组变流器加强型直流稳压研究

目前针对电网故障的研究,主要集中在对称故障方面,研究的是不对称故障中的小值电网电压不平衡时风电机组的故障穿越技术.在传统电网电压定向的电压、电流双闭环控制基础上,应用变流器网侧和机侧功率平衡控制原理,将永磁同步发电机输出有功功率Ps变化的信息引入d轴控制回路,从而实现电网侧变流器输入至电网的有功功率能够及时跟踪永磁同步发电机输出有功功率的变化,从而解决了变流器输入输出的有功不平衡问题,避免了直流母线电压的波动.     

船舶并联同步发电机逆序短路研究

对并联运行船舶同步发电机,当待并发电机逆序投入运行电网引起的短路过程进行分析计算,给出同步发电机电枢电流和脉动电磁力矩的计算表达式。     

电网故障下双馈风力发电机组的控制策略研究

双馈风力发电机(DFIG)系统变流器仅对发电机的转差功率进行变换,因此它比同容量直驱风力发电机的变流器容量小很多,但这使得它对电网故障的抵御能力较弱.本文针对双馈风力发电系统在电网故障下的控制策略进行研究.在电网故障时,DFIG系统的控制包括阻止风轮过速进行的桨距角控制和功率变流器在电网故障期间和之后的保护和电网电压支持控制.为了在电网故障期间提高DFIG电网电压支持能力,在正常运行时的DFIG控制结构基础上加入了另一控制级.这个控制级包括阻尼控制器、转子侧变流器、电压控制器和网侧变流器无功补偿器.仿真结果证明了所提出方案的可行性.     

基于广度优先搜索-改进蚁群算法的配电网故障恢复

自然灾害导致配电网故障恢复具有很高的复杂性,传统配电网故障恢复算法难以兼顾重要用户快速恢复和全局恢复最优。本文在考虑分布式电源和重要用户的前提下,将配电网故障恢复分为优先恢复重要用户的骨干通道恢复阶段和剩余负荷恢复阶段,针对每一阶段的恢复目标,利用广度优先搜索算法快速恢复骨干通道、改进的蚁群算法恢复剩余负荷。考虑加入分布式电源和故障恢复后可能导致节点电压越限的情况,采用适当调节变压器分接头的方法调节节点电压。最后将所提出的方法用C~#语言编程实现,并通过两个算例进行了验证。     

含DGs的配网多阶段故障恢复

针对含分布式电源(DGs)的配网快速故障恢复问题,提出了一种多阶段故障恢复方法.该故障恢复方法有机融合了故障拓扑识别、孤岛划分、含DGs主网连通性恢复和网络重构、切负荷操作四个阶段.当配电网发生故障时,采用故障拓扑识别法分析故障区域,确定下一步故障恢复执行阶段并更新失电区的拓扑参数;孤岛配置阶段,提出了深度优先搜索算法的孤岛划分方法,以优先恢复关键负荷和最大化负荷恢复量为目标,并提高DGs利用率;采用启发式规则优选联络开关迅速恢复失电区与主网的连通性;网络重构阶段基于父子链表规则避免了不可行解的产生,潮流计算验证是否执行下一阶段;切负荷阶段切除非关键负荷以保证系统稳定运行.算例表明:该方法适用于含DGs的配电网发生大面积停电、多重故障、连锁故障等情况,能根据实际情况制定有效恢复策略,提高了复杂故障恢复的效率,具有很强的适用性.     

同步发电机励磁控制系统对电力系统稳定性的影响

同步发电机励磁控制系统,是同步发电机的重要组成部分,然而同步发电机的安全、可靠运行直接影响到电力系统的稳定运行.因此,优良的励磁系统不仅可以保证发电机可靠运行,而且可以提高暂态稳定和改善系统运行条件,从而更好地解决电力系统在运行过程中出现的故障.