考虑暂态频率特性的孤立电网低频减载方法
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独立电网孤网运行分析及控制措施建议周云霞摘要:通过运用电力系统分析软件,对电源接入较多的复合型局部电网孤网运行进行分析计算,找出孤网运行存在的问题及特性,从调度运行控制、负荷管理、继电保护和安全自动装置管理、厂网协调管理等方面提出控制措施建议,增加独立电网孤网运行的可能性、持续性,提高孤网运行的成功率。
关键词:孤网运行;频率;电压;措施建议1 前言小水电资源丰富,电源点接入较多的复合型电网,由于汛期小水电发电出力较大,当变电站发生失去系统供电电源的事故时,利用接入的电源点,采取有效的技术措施和管理措施,维持局部电网独立运行,可避免发生大面积停电或全停事故,确保供电可靠性。
2 实例分析:220kV西湖变110kV电网孤网运行分析2.1丰水期,220kV西湖变片区电力平衡分析220kV西湖变接入电源丰富,丰水期大方式,负荷低谷、平谷及部分高峰负荷时段,主变潮流上网,如220kV西湖变#1、#2主变发生N—2开断,高周问题突出。
丰期小方式,负荷低谷、平谷主变交换功率接近于0,负荷高峰时段主变潮流下网,最大下网负荷30—80MW,如发生220kV西湖变#1、#2主变发生N—2开断,存在低周问题。
针对以上问题,利用广元电站作为电源支撑点,合理配置西湖片区安全自动装置,采取有效措施,有可能维持220kV西湖变#1、#2主变N—2开断后的110kV系统孤网运行。
2.2 220kV西湖变110kV系统孤网运行模拟分析(1)计算程序中国电力科学研究院PSD电力系统软件工具:PSD-BPA潮流、暂态稳定程序。
(2)计算边界条件A、红河电网仅构建110kV及以上的线路及厂、站,35kV变电站作为负荷处理。
B、暂稳计算中的发电机模型,采用考虑次暂态过程的变化模型,模拟励磁机及PSS、原动机和调速器。
C、部分发电机同步电机参数,因未进行参数实测,故采用经典参数。
D、下级电网的发电机组总装机容量用装机容量相等的发电机进行等值模拟。
考虑机组低频保护的电力系统暂态频率稳定评估李常刚;张恒旭;刘玉田;孙华东;汤涌【摘要】频率稳定反映电力系统在大扰动下维持频率在长时间运行可接受范围内的能力.分析暂态频率失稳的机理,认为机组因低频保护跳闸而导致有功平衡恶化是暂态频率失稳的必要条件,定义基于低频保护临界扰动功率的暂态频率稳定裕度指标,指标具有线性特征.为快速评估系统暂态频率稳定性,合理简化原动机-调速系统,推导计及旋转备用和低频减载的频率响应解析解.仿真结果表明,本方法能快速有效评估系统暂态频率稳定性,指导系统安全稳定运行.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2013(028)002【总页数】8页(P271-278)【关键词】暂态频率稳定;机组低频保护;暂态频率偏移安全性;电力系统【作者】李常刚;张恒旭;刘玉田;孙华东;汤涌【作者单位】山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室济南 250061;山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室济南 250061;山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室济南 250061;中国电力科学研究院北京 100192;中国电力科学研究院北京 100192【正文语种】中文【中图分类】TM7321 引言频率稳定是指电力系统在遭受严重扰动导致系统发电-负荷出现严重不平衡后频率能够保持或恢复到允许范围内不发生频率崩溃的能力[1,2]。
早期小型区域孤立电网旋转备用和频率稳定控制措施有限,频率稳定问题突出。
随着低频减载等各种频率控制措施的应用[3-5],以及电网互联程度的提高,系统抗扰动能力增强,频率稳定一般不再被认为是互联电网的重要问题。
但是,现代电网复杂度高,隐性故障、连锁故障等[6]的发展可能导致部分区域从主网解列,特别对于受端电网,如果其频率控制措施不合理,当其失去主要受电通道时,受端电网可能发生频率崩溃。
近几年发生的多起电网崩溃事故中都有频率失稳的因素,如1996年8月3日马来西亚电网崩溃事故[7]、2003年 9月 28日意大利电网大停电事故[8]、2011年2月4日巴西东北部电网崩溃事故[9]、2012年7月30日和31日印度电网大停电事故[10]等。
地区电网低频减载方案的整定李泽荣;任建文;张小娟【摘要】针对电力系统中存在的有功缺额导致系统频率下降甚至引起系统失稳的问题,结合实际电网运行中采用的最普遍的低频减载整定方案进行分析研究,编写地区电网低频减载整定软件并对其结果进行仿真验证,经过验证得出的低频减载整定方案可以对运行人员提供参考.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】5页(P1-4,34)【关键词】地区电网;低频减载;整定方案;软件实现【作者】李泽荣;任建文;张小娟【作者单位】华北电力大学,河北,保定,071003;华北电力大学,河北,保定,071003;华北电力大学,河北,保定,071003【正文语种】中文【中图分类】TM711电力系统在事故情况下,可能产生严重的有功缺额,导致系统频率大幅度下降甚至频率崩溃。
相关规程规定电力系统的频率在事故时不能较长时间地停留在 47 H z以下,瞬时值绝对不能低于45 H z,所以,在电力系统发生有功功率缺额的事故时,必须迅速断开相应的用户,使频率维持在运行人员可以从容处理事故的水平上。
在系统频率下降到某值,切除相应用户来减少系统中的有功缺额,使系统频率保持在事故允许的限额之内的措施称为低频减载。
低频减载UFLS(Under Frequency Load Shedding)是电力系统第三道防线中最重要的应急反事故措施。
低频减载方案设计的目的简单地说就是通过合理地安排UFLS各级在各地区的频率定值、时间定值及负荷切除量,从而尽可能地提高低频减载方案对系统中不同运行方式、不同干扰地点及不同功率缺额的适应能力。
UFLS整定方案应该遵循三条最基本规则[1]。
a)能在各种运行方式和有功缺额情况下有效地防止系统频率降到危险点以下。
b)能使系统频率尽快回升到49.5~50 H z之间,无超调和悬停现象。
c)切除的负荷尽可能少。
在额定频率 f N时,系统功率为P LN。
当频率下降时,负荷功率将减少;当频率升高时,负荷功率将增加,这一现象为负荷频率调节效应。
电网低频扰动特性分析及控制方法研究随着电力系统规模的不断扩大和电化水平的提高,电网低频扰动现象逐渐凸显出来。
低频扰动不仅会影响电网稳定性,还会产生大量电磁噪声,给交流电力系统的安全、稳定和可靠运行带来极大威胁。
因此,电网低频扰动的特性分析及控制方法研究显得尤为重要。
一、电网低频扰动的形成原因低频扰动是电力系统一种非常常见的扰动形式,它通常是由以下因素引起的:1、电力系统的不平衡负载:虽然并不是所有的不平衡负载都会导致低频扰动,但是在存在大量不平衡负载的情况下,电力系统不可避免地会受到频率涨落扰动的影响。
2、电力系统的开/关操作:当电网进行重载、巡检、故障紧急切除等操作时,常常需要开启或关闭不同的网络节点,这样的开关操作也很容易引起电流涨落,从而导致低频扰动的出现。
3、电力负载的突增:某些电力负载突然增多,其产生的电流快速增加,这就容易引发电力系统频率的变化,从而产生低频扰动。
以上这些原因并不是绝对的,还有其他因素也会导致低频扰动的产生,这需要我们在电力系统的实际运行中不断积累经验,总结出一套比较完善的低频扰动控制方法。
二、低频扰动的表现形式和特性分析在电网低频扰动的表现形式和特性分析中,我们通常会关注以下几个方面:1、频率变化:正常情况下,电网频率应该稳定在50Hz左右,但是在低频扰动的影响下,电网频率会出现不同程度的波动,一般表现为频率余差,即其偏离50Hz的程度。
2、电压变化:低频扰动还会影响电网的电压质量,导致电压变化不稳定,并产生噪声和其他负面影响。
3、功率变化:低频扰动的产生也会影响电网的实际功率,使得电动力的可靠性和稳定性下降。
上述电力系统低频扰动的表现形式和特性分析,都需要我们在实践中不断发现并总结出一些低频扰动控制的方法和技巧。
三、低频扰动的控制方法电力系统低频扰动控制的根本目的是保持系统运行的稳定性和安全性。
通常我们会使用一些控制方法来抑制低频扰动,比如:1、市场调度和负荷控制:通过调整市场调度和负载的控制方式来降低频率失衡的可能性,从而减少低频扰动。
微电网孤岛运行时的频率控制策略一、概述随着分布式可再生能源,如太阳能和风能的大规模并网,微电网作为一种能够整合这些分散能源的有效方式,正日益受到关注。
微电网不仅可以提高能源利用效率,降低传输损耗,而且能够在主电网发生故障时,以孤岛模式独立运行,保证关键负荷的连续供电。
微电网孤岛运行时的频率稳定性是一个亟待解决的问题。
由于分布式电源的随机性和不可预测性,微电网中的有功功率和无功功率的平衡容易受到影响,从而导致频率波动。
研究微电网孤岛运行时的频率控制策略,对于提高微电网的稳定性和可靠性具有重要意义。
本文旨在探讨微电网孤岛运行时的频率控制策略。
将简要介绍微电网的基本结构和运行特性,以及孤岛运行时面临的挑战。
将重点分析几种常见的频率控制策略,包括基于下垂控制的策略、基于有功功率和无功功率控制的策略以及基于储能系统的策略。
将讨论这些策略的优势和局限性,以及未来可能的研究方向。
通过本文的研究,期望能为微电网的频率控制提供有益的参考和启示。
1. 微电网的定义与特点微电网(MicroGrid),也称作微网,是一种由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组件构成的小型发配电系统。
这种系统是一个可以实现自我控制、保护和管理的自治系统,通过其内部的控制和管理机制,实现功率平衡控制、系统运行优化、故障检测与保护、电能质量治理等功能。
分散化:微电网的能源和负载分布在不同的地点,减少了对传统大电网的依赖,提高了系统的可靠性和灵活性。
可靠性高:微电网中的设备可以互相备份,当某一设备出现故障时,其他设备可以迅速补充能量,保证微电网的正常运行。
节能环保:微电网中的能源来源多种多样,如太阳能、风能、水能等可再生能源,符合节能环保的理念。
灵活性强:微电网既可以独立运行,也可以与主电网相连,实现能量互补和互联互通,具有较强的适应性和灵活性。
经济性优:微电网的建设成本相对较低,能源使用效率高,可以在一定程度上降低用户的能源成本。
浅谈地区电网低频减载措施的管理作者:张宏娟来源:《科技视界》 2014年第9期张宏娟(洛阳供电公司,河南洛阳 471000)【摘要】电网低频减载措施作为第三道防线对电网安全稳定运行起着至关重要的作用,是严重故障方式下保证电网不发生频率崩溃的有效措施。
本文从多个方面阐述了加强电网低频减载措施管理的方法和要求,以保证低频减载措施安全可靠和电网安全稳定运行。
【关键词】地区电网;低频减载;管理0引言随着特高压跨区互联电网快速发展,电网的安全稳定问题日益突出,电网发生振荡、系统解列等稳定破坏事故的概率越来越高。
地区电网管理部门要严格按照《电力系统安全稳定导则》和相关规定要求进行系统安全稳定计算分析,在省级电网管理部门的领导下,根据电网安全稳定分析结果,加强第三道防线建设,防止稳定破坏事故和大面积停电事故。
1 加强电网低频减载措施管理的必要性由于电网低频减载措施作为第三道防线对电网安全稳定运行起着至关重要的作用,因此加强电网低频减载措施的管理,制定正确、合理的低频减载方案,确保电网低频减载切除容量可靠、完整,满足系统稳定要求尤为重要。
2 地区电网调度部门要做好低频减载装置的配置,并制定正确、合理的低频减载方案,确保低频减载装置足额投入。
低频减载方案一般应满足以下要求2.1 电网低频减载方案一般设有8个轮次(含长延时特殊轮),包括整定负荷、每个轮次的动作频率、动作时间、切除容量、切除容量占整定负荷百分数等内容。
地区电网调度部门要按照省级调度部门的要求,制定出本供电区低频减载方案,经当地政府主管部门批准后执行,并报省级调度部门备案。
2.2 地区电网调度部门在制定低频减载方案时应按照本供电区负荷状况、发电出力、网络结构合理分配,并考虑次年厂站检修、基建计划,必要时,可制定相应的低频减载备用容量,以确保低频减载装置足额投入。
如果方案中含有容量较大的负荷(如某轮次为某一个或两个负荷组成),该负荷一旦停运将造成地区电网某轮次容量不足、地区总容量不足或省网某轮次容量不足,必须制定相应的备用容量,一旦大的负荷停运时可以进行补充。