强迫振荡及安全性快速恶化的人工紧急调控辅助决策研究

摘要

当发生不可预见的紧急工况，“三道防线”不足以维持电网稳定时，应根据电网实时状况，为调度员下达紧急调控命令提供辅助决策。本文以国家电网公司重大科技专项项目“大电网故障状态下的控制技术研究”课题10“应对电网异常运行工况的紧急控制策略研究”为背景，进行了人工紧急调度辅助决策研究。主要包括以下内容:
　　分析电网事故案例，总结人工紧急调控相关的经验与启示，根据人工紧急调控的关键问题进行人工紧急调控辅助决策技术框架设计，其适用工况包含强迫振荡和系统安全性快速恶化。
　　解列强迫振荡扰动源是人工抑制强迫振荡的有效方法。将强迫振荡的势能变化特性及起振特性相结合，提出一种强迫振荡扰动源定位的新方法，从多个疑似扰动源所在区域中有效判断扰动源所在位置，弥补势能变化扰动源定位法的不足。另设计两种扰动源主动解列方案:基于电网实际分区的解列方案，基于图论的智能解列方案。
　　系统安全性快速恶化中预防电压失稳与设备过载两种问题适用于人工紧急调控解决。防电压失稳的人工紧急调控关键问题包括:使用综合电压稳定性指标识别电压薄弱节点，进行电压紧急分区控制，根据分区内控制措施对电压薄弱节点的影响力进行优先级排序。针对设备过载的紧急调控辅助决策问题，引入过载安全裕度这一概念将线路与变压器过载程度进行统一化处理，并使用过载安全裕度对控制措施灵敏度加权计算综合灵敏度指标，计及可投运设备设计控制策略，达到控制代价小、耗时短且操作简单的目的。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．2 强迫振荡及安全性快速恶化人工紧急调控的发展现状

1．2．1 人工紧急调度防御体系研究现状

1．2．2 系统强迫振荡扰动源定位及解列方法

1．2．3 系统安全性快速恶化的控制方法

1．3 本文主要内容

1．3．1 人工紧急调控辅助决策框架设计

1．3．2 强迫振荡扰动源定位及解列方案研究

1．3．3 系统安全性快速恶化调控方案研究

2 人工紧急调控辅助决策技术框架设计

2．1 人工紧急调度典型案例分析

2．1．1 2000．10．13四川电网事故

2．1．2 2003．9．28意大利大停电

2．1．3 2005．9．1蒙西电网低频振荡事故

2．1．4 2006．7．1华中电网低频振荡

2．1．5 2006．11．4西欧大停电

2．1．6 2011．9．8美墨大停电

2．1．7 2012．7．30-7．31印度大停电

2．2 人工紧急调控辅助决策关键问题分析

2．2．1 调度中心对系统的监控能力

2．2．2 与安自装置协调配合

2．2．3 人工紧急调控措施的适用范围

2．2．4 人工紧急调控辅助决策的制定

2．3 人工紧急调控辅助决策技术框架设计

2．4 本章小结

3 强迫振荡扰动源定位及解列方案

3．1 强迫振荡的特性研究

3．1．1 扰动源解列抑制强迫振荡的机理研究

3．1．2 强迫振荡的势能变化特性研究

3．1．3 强迫振荡的起振特性研究

3．2 势能变化特性与起振特性相结合的强迫振荡扰动源定位

3．2．1 势能变化特性与起振特性定位扰动源存在问题

3．2．2 势能变化特性及起振特性结合的扰动源定位流程

3．2．3 算例验证

3．3 强迫振荡扰动源主动解列方案

3．3．1 扰动源位置与电网分区匹配的解列策略

3．3．2 基于图论的扰动源解列策略

3．4 本章小结

4 系统安全性快速恶化的人工紧急调控

4．1 系统安全性快速恶化过程分析

4．2 防止电压失稳的人工紧急调控辅助决策

4．2．1 电压薄弱节点识别

4．2．2 电压紧急控制分区方法

4．2．3 电压紧急调控措施选取

4．2．4 电压紧急控制流程

4．2．5 算例验证

4．3 设备过载的人工紧急调控辅助决策

4．3．1 过载安全裕度

4．3．2 综合灵敏度指标

4．3．3 设备过载调整措施的选取

4．3．4 过载紧急控制流程

4．3．5 算例验证

4．4 本章小结

5．总结与展望

5．1 全文工作总结

5．2 研究方向展望

致谢

参考文献

附录