安全稳定控制

摘要： 为推进“双碳”目标实现,2021年3月15日,中央财经委员会第九次会议上提出构建以新能源为主体的新型电力系统。新型电力系统是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的系统,强调新能源的主体地位和技术变革。但是,大规模间歇式新能源接入电力系统后,电力电量的平衡、安全稳定控制等将面临着前所未有的考验。

摘要： 为提高和保障电网安全稳定控制系统控制策略(简称稳控策略)的实现效率和可靠性,研制了一种基于UML活动图的稳控策略的自动编程实现方法和基础平台。首先,抽象稳控策略的最小元素和动态行为元素,提出稳控策略动态行为描述方法,建立基于UML活动图的稳控策略模型和抽象语法树。然后,规范稳控策略模型的存储标准及格式,制定模型到代码的映射规则,基于抽象语法树使用深度优先搜索算法将模型自动转化为嵌入式系统可执行代码。最后,构建稳控策略模型至主体代码自动生成和辅助代码自动补全的软件技术框架并研发实现。结合4个大型稳控系统的新建和改造的编程案例及其成效,验证了所提代码自动生成方法和平台工具的可行性、高效性和可靠性。

摘要： 安全稳定控制系统作为保证电力系统安全稳定运行的第二道防线,稳控装置现场标准化测试是保证电网安全稳定运行的重要手段。为解决目前稳控系统调试手段单一、检测设备功能不足、现有开环测试方法无法模拟复杂故障时序和自动化程度低等问题。提出了稳控系统现场标准化检测方案,研究了稳控系统现场测试体系中信息交互、标准化接口及平台实现技术等关键技术,开发了稳控系统标准化测试系统,研制了多协议智能检测终端。以实际工程为基础,基于RTDS实时仿真系统搭建了验证平台,通过试验验证了文中方法的有效性,方便快捷地实现了安全稳定控制的全面标准化检测。

摘要： 隐性故障即潜在故障,这种故障常常会危及系统安全。和显性系统故障相比,系统隐性故障隐蔽特点更为明显,相应的故障防控操作难度较大。基于此,本文就继电保护及安全稳定控制系统隐形故障展开分析,希望通过消除系统隐形故障,促进电力运行有效开展。

摘要： 隐性故障即潜在故障,这种故障常常会危及系统安全.和显性系统故障相比,系统隐性故障隐蔽特点更为明显,相应的故障防控操作难度较大.基于此,本文就继电保护及安全稳定控制系统隐形故障展开分析,希望通过消除系统隐形故障,促进电力运行有效开展.

摘要： 高压直流(HVDC)换相失败会对交流系统产生巨大的功率冲击,必须对直流输电系统换相失败状态作出准确识别,才能针对性地采取安全稳定控制措施。目前,工程应用的稳定控制装置识别HVDC换相失败完全依赖于直流控保信号,当直流控保系统死机或者与稳控装置通道异常时,稳控装置将无法动作。文中研究了HVDC换相失败工况下的电气量特征及识别原理,介绍了直流控保系统换相失败保护判据及其适用性,提出了适用于安全稳定控制的换相失败、连续换相失败、多直流同时换相失败识别判据。基于实际控保系统的宾金直流实时数字仿真系统(RTDS)试验结果表明:所提判据能够准确识别直流系统发生换相失败,并且能够根据安全稳定控制的需求判断连续换相失败发生的次数和时间间隔。

摘要： 具有联络断面弱、小网、大负荷特征的工业电网,发生故障及断面解列时容易造成系统稳定性破坏问题,为此提出DIgSILENT仿真平台用于源网荷储协调系统的暂态分析和控制器开发.提出了结合安全稳定控制系统、机网协调器、电力系统稳定器、励磁系统及调速系统于一体的工业电网数字孪生系统,根据实测参数对自动装置的控制器进行了建模和比对.基于DSL编程设计了机网协调控制器,对电压控制、频率控制和功率控制整定参数,验证了对频率电压稳定性的影响,实现了联络断面功率的灵活调配.利用实时数字仿真器(RTDS)进行了机网协调装置和稳控装置的硬件闭环动模试验.给出了DIgSILENT仿真与RTDS仿真结果的对比,验证了DIgSILENT仿真机网协调控制的准确性和有效性.

摘要： 高压直流(HVDC)换相失败会对交流系统产生巨大的功率冲击,必须对直流输电系统换相失败状态作出准确识别,才能针对性地采取安全稳定控制措施.目前,工程应用的稳定控制装置识别HVDC换相失败完全依赖于直流控保信号,当直流控保系统死机或者与稳控装置通道异常时,稳控装置将无法动作.文中研究了HVDC换相失败工况下的电气量特征及识别原理,介绍了直流控保系统换相失败保护判据及其适用性,提出了适用于安全稳定控制的换相失败、连续换相失败、多直流同时换相失败识别判据.基于实际控保系统的宾金直流实时数字仿真系统(RTDS)试验结果表明:所提判据能够准确识别直流系统发生换相失败,并且能够根据安全稳定控制的需求判断连续换相失败发生的次数和时间间隔.

摘要： 禄高肇直流工程为我国首个高压大容量多端常规直流工程,其在两端直流基础上进行改造,运行方式灵活多变,可以实现云南贵州水火电资源的互利互济,缓解省区间电力平衡压力.结合禄高肇直流工程多端运行方式和故障特性,重点分析了三端运行方式下直流极故障、直流线路故障、双极区故障下的系统稳定性和控制措施,并针对多端直流功率损失量计算方法、换流站极性反转现象、控制策略适应性等关键问题,提出了多端直流安全稳定控制策略及系统构架,为我国多端直流技术的成熟应用和推广提供了有力支撑.

摘要： 在云南电网异步联网且电解铝负荷大规模接入电网的背景下,针对异步联网后系统频率调控困难、局部电网"大电小网"影响安全问题突出、电解铝负荷可调性差、电解铝负荷缺少精准"切除"技术手段等问题,结合电解铝负荷特性,开展电解铝接入电网的安全稳定控制实施及应用方案等相关研究很重要.本文提出一种基于电解铝负荷模型的控制策略,对云南电网中电解铝接入系统稳定性及控制效果进行了仿真分析.并给出基于电解铝的负荷分层协调精准控制、辅助调频控制及长期低功率运行控制等可行性方案.

摘要： 全球能源互联网是世界能源可持续发展的必然选择,特大型交直流混合电网大电网是电力规模化集中汇集、跨洲传输、大范围配置的重要基础平台.随着特大型交直流混合电网建设推进,电网动态特性交互影响显著、区域电网之间故障传导范围增加、高比例新能源并网对电网运行控制影响加剧等电网运行新特征凸显.文章分析了我国在特大型交直流混合电网安全稳定控制方面关键技术、系统研制及工程应用情况,并结合全球能源互联网建设提出后续技术发展趋势.

摘要： 安全稳定控制是保障电力系统稳定运行的核心.随着社会经济和电力系统的发展,电网容量日趋增大,结构日渐复杂;发电节点越发众多,特性趋于复杂;用电可靠性和用电质量的要求也在不断提高.电力系统安全稳定控制日益广域化、复杂化、实时化、自动化,作为电力系统安全稳定控制基础的通信系统面临严峻的理论和技术困惑与挑战.为此,文章着重研究实时广域安全稳定控制通信架构这一核心要点,以求突破.首先,文章研究了电力系统发展历史,指明了未来电力系统及其稳定控制形态及其面临的挑战;其次分析了电力系统安全稳定控制发展运行机理,明确了实时广域安全稳定控制及其通信系统的需求.之后,综合已有安全稳定控制通信实践,提出了一种新的实时广域安全稳定控制的通信架构.设计了一种全功能域的网络结构,并分析了不同级别网络的组网方式,给出一种网络结构示例.最后,针对实时广域安全稳定控制所需要解决的关键技术问题进行了讨论分析,指明了其未来的发展方向.

摘要： 安全稳定控制是保障电力系统稳定运行的核心.随着社会经济和电力系统的发展,电网容量日趋增大,结构日渐复杂;发电节点越发众多,特性趋于复杂;用电可靠性和用电质量的要求也在不断提高.电力系统安全稳定控制日益广域化、复杂化、实时化、自动化,作为电力系统安全稳定控制基础的通信系统面临严峻的理论和技术困惑与挑战.为此,文章着重研究实时广域安全稳定控制通信架构这一核心要点,以求突破.首先,文章研究了电力系统发展历史,指明了未来电力系统及其稳定控制形态及其面临的挑战;其次分析了电力系统安全稳定控制发展运行机理,明确了实时广域安全稳定控制及其通信系统的需求.之后,综合已有安全稳定控制通信实践,提出了一种新的实时广域安全稳定控制的通信架构.设计了一种全功能域的网络结构,并分析了不同级别网络的组网方式,给出一种网络结构示例.最后,针对实时广域安全稳定控制所需要解决的关键技术问题进行了讨论分析,指明了其未来的发展方向.

摘要： 根据陕西安康地区西南部电网的安全问题分析,为解决安康电厂#5联变跳闸后引起的该地区大面积停电的问题,提出了基于安全稳定控制平台的区域电网稳定控制兼备自投方案,建立了带有备自投功能的区域稳定控制系统,保障电网的安全稳定运行.

摘要： 失步解列是电力系统安全稳定控制的重要措施之一。失步解列判据是进行失步解列控制的重要依据。本文对目前广泛采用的失步解列判据进行了分析总结,并与新近提出的几种失步解列判据进行了比较,指出了判据的优点及局限性。针对电网规模扩大后,系统稳定特性更加复杂,传统失步解列装置不能满足要求的状况,采用区域甚至全局电网信息的失步解列控制系统将是解决方案，介绍了失步解列控制装置在重庆地区的应用现状及存在的问题。

摘要： 传统的安全稳定控制方案都基于特定的故障和系统运行方式,对于一些不可预料的故障导致电网动态失稳过程中,将无能为力。而失步解列要到电网失步一个或多个周期以后才能将失步机群解列,执行时机较晚。本文在探讨主动解列的基础上,提出了基于系统响应、通过捕捉系统增幅振荡采取切机或主动解列措施来抑制系统振荡的稳定控制方法。分别给出了基于就地信息和广域信息的控制判据,并用数字仿真验证了判据的有效性。

摘要： 回顾了改革开放三十年我国电网的规划发展，探讨了当前电网结构和安全稳定控制，提出相应的建议，结合一个省级电力系统作了详细的描述。

摘要： SCS-500E 安全稳定控制平台是根据特高压交流同步电网的特点和要求，利用现代电子技术和通讯技术研制开发的新一代分层分布式安全稳定控制平台。本文介绍了SCS-500E 安全稳定控制平台系统构架、硬件组成和软件结构；提出了SCS-500E 安全稳定控制装置的典型配置；文中还对SCS-500E 安全稳定控制平台在针对国家特高压线路示范试验工程进行的动模试验和数字仿真试验进行了说明；介绍了SCS-500E 安全稳定控制平台的现场工程应用情况。

摘要： 风电场并网运行,在为系统提供清洁能源的同时,也为电网的安全稳定运行带来了挑战。由于风电场地理位置偏远,不具备有线通信的条件。本文研究了风电场并网存在的稳定问题,针对风电场通信通道的特殊性,研制了风电场并网稳定控制系统,基于GPRS无线通信技术实现了风电并网的有功潮流和无功电压综合自动控制。最后,介绍了风电场并网稳定控制系统在阜新电网的应用。

摘要： 风电场并网运行,在为系统提供清洁能源的同时,也为电网的安全稳定运行带来了挑战。由于风电场地理位置偏远,不具备有线通信的条件。本文研究了风电场并网存在的稳定问题,针对风电场通信通道的特殊性,研制了风电场并网稳定控制系统,基于GPRS无线通信技术实现了风电并网的有功潮流和无功电压综合自动控制。最后,介绍了风电场并网稳定控制系统在阜新电网的应用。

摘要： 大电网安全稳定预警、预防控制和紧急控制的一体化协调控制方法，步骤包括：采集大电网各类稳态和动态数据；实时匹配当前方式和历史严重故障形态，作为稳定分析计算的在线追加预想故障；利用扩展等面积法对电网仿真后的曲线数据进行数据挖掘，抽取系统的稳定性量化特征；当电网具有正的安全稳定裕度时，利用稳定裕度及相关的灵敏度分析技术，进行发电机极限出力、极限负荷和稳定断面极限功率计算；当电网具有负的安全稳定裕度时，进行预防控制计算、紧急控制计算，确定预防控制措施量及其控制代价、紧急控制措施量及其控制代价；自动搜索预防控制和紧急控制的优化组合。建立了安全稳定预警、预防控制和紧急控制的优化与协调的一体化框架。

摘要： 本发明公开了一种基于热稳定安全域的电力系统热稳定安全优化控制方法，根据电网参数及结构分析确定电网可能发生的N‑1故障，并获得各条线路对应的超平面系数；然后，由电力系统初始运行点和超平面系数计算电力系统中各线路的传输功率，判断各线路的传输功率是否超过其极限值，据此判断初始运行点是否为失稳运行点，并筛选出超过极限值的线路并计算过载线路的过载率；再次，筛选出过载率最大的线路及其对应的超平面系数，计算失稳运行点的最小发电调整量，若调整后的各线路不再过载即得稳定的运行点，否则对该调整后的电力系统运行点进行切负荷调整。本发明方法可指导电力系统运行人员对电力系统的热稳定性失稳运行状态进行更为有效的控制。

摘要： 本发明公开了一种基于在值控制措施的安全稳定自适应紧急控制决策方法，属于电力系统安全稳定紧急控制技术领域。大电网安全稳定特性复杂，难以仅通过离线分析设置控制策略以确保预想故障后的安全稳定性，需要采取针对电力系统当前运行状态的在线控制，但是，由于可选控制措施多，在线控制策略计算时间长，难以满足在线控制对计算时间的要求。本发明基于继承性思想，对于能够满足当前运行状态下安全稳定要求的在值控制措施，通过以在值控制措施为搜索空间，来计算在线控制策略；对于不能满足当前运行状态下安全稳定要求的在值控制措施，以在值控制措施为基础通过在余下的可控措施空间中搜索在线控制策略，可以大幅度减少在线控制策略的计算时间。

摘要： 大电网安全稳定预警、预防控制和紧急控制的一体化协调控制方法，步骤包括：采集大电网各类稳态和动态数据；实时匹配当前方式和历史严重故障形态，作为稳定分析计算的在线追加预想故障；利用扩展等面积法对电网仿真后的曲线数据进行数据挖掘，抽取系统的稳定性量化特征；当电网具有正的安全稳定裕度时，利用稳定裕度及相关的灵敏度分析技术，进行发电机极限出力、极限负荷和稳定断面极限功率计算；当电网具有负的安全稳定裕度时，进行预防控制计算、紧急控制计算，确定预防控制措施量及其控制代价、紧急控制措施量及其控制代价；自动搜索预防控制和紧急控制的优化组合。建立了安全稳定预警、预防控制和紧急控制的优化与协调的一体化框架。

摘要： 本发明公开了一种基于安全域的电力系统热稳定安全优化控制方法，根据电网参数及结构分析确定电网可能发生的N‑1故障，并获得各条线路对应的超平面系数；然后，由电力系统初始运行点和超平面系数计算电力系统中各线路的传输功率，判断各线路的传输功率是否超过其极限值，据此判断初始运行点是否为失稳运行点，并筛选出超过极限值的线路并计算过载线路的过载率；再次，筛选出过载率最大的线路及其对应的超平面系数，计算失稳运行点的最小发电调整量，若调整后的各线路不再过载即得稳定的运行点，否则对该调整后的电力系统运行点进行切负荷调整。本发明方法可指导电力系统运行人员对电力系统的热稳定性失稳运行状态进行更为有效的控制。

摘要： 本发明提供一种基于“实时决策，实时控制”模式的安全稳定控制系统（简称“在线实时稳定控制系统”），该系统采用基于隐式精细积分法、较小度最小有源前趋节点编号优化算法、多通道集稀疏矢量法、发电机节点电压预测、在线动态等值算法及提前终止计算算法的超实时暂态稳定仿真算法，采用功率缺额线搜索算法、系统阻尼特性判别、失稳能量及综合灵敏度的实时稳定控制决策算法，针对不同的失稳类型，采用相适应的控制策略快速优化算法以及高速通信技术，实现了“实时决策、实时控制”模式的安全稳定控制系统，根据电网实时运行状态和故障信息，完成精确的闭环自适应稳定控制。

摘要： 本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种安全稳定控制系统及其控制方法。本发明中子站接收到执行站的故障数据后，判断该故障数据本子站能否单独进行处理，如果可以则本子站对故障数据进行处理并根据处理结果下发指令到对应的执行站；如果子站判断故障数据的处理需要全系统的数据，本子站无法单独处理，则将所有子站的数据汇集到一个子站上，由该子站进行处理。本发明中取消了主站，采用子站+执行站的两层结构，各个执行站的故障数据由对应子站的子机进行处理，从而减少了通讯环节，达到了优化系统架构、减少中间环节、提升动作速度的效果。

摘要： 本发明涉及一种安全稳定控制装置故障离线控制策略模型的生成方法，包括：根据设定的格式进行组织定值单文件，在安全稳定控制装置侧进行统一维护并上送调度控制端；中解析所述定值单文件，根据定值单文件的定值表格名称和定值单元名称信息生成定值名称，解析其对应数值，将定值名称及其对应的数值写入故障离线控制策略模型中的定值表；从定值表中获取定值名称，基于该定值名称的命名规则从定值名中逆向解析出定值功能子类、定值功能属性和定值关联设备名称；根据不同的装置类型，根据设定的安全稳定控制装置的控制逻辑生成策略模型，并写入数据库对应表中；本发明实现了策略模型调度端的免维护，有效提升了大电网运行管理的自动化水平。

摘要： 本发明公开了一种安全稳定控制系统网络安全防御方法及系统，提出包括“事前防护、事中辨识和处置、事后分析”的安全稳定控制系统网络安全防御方案。具体包括：分析针对安全稳定控制装置的操作是否合规或者动作是否合理；分析安全稳定控制装置实际响应行为与响应模型是否一致；利用多源数据的冗余性辨识安控集中管理系统中数据是否被恶意篡改；分析安控集中管理系统实际动作情况与电网故障情况下的响应规律是否一致，若不一致则判断遭受恶意攻击，并给出告警信息。本发明通过对安全稳定控制装置和安控集中管理系统进行改造升级，从而提升安全稳定控制系统的网络安全防御能力，具有重要的理论和实际意义。

摘要： 本实用新型属于电力系统自动化领域，具体涉及一种安全稳定控制装置的跳闸回路和控制系统，所述跳闸回路包括跳闸执行回路和测试执行回路，控制电源正极、常闭接点CJ2、常开接点TJ1、常闭接点CJ1、断路器机构和控制电源负极依次串接形成跳闸执行回路，跳闸执行回路还并联异常指示灯D2、异常指示灯D3，所述异常指示灯D2、异常指示灯D3分别串接一个二极管；测试电源正极、测试灯D1、常开接点CJ3、常开接点TJ1、常开接点CJ4和测试电源负极依次串接形成测试执行回路。本实用新型跳闸回路无需停电就可实现自动检测，也无需再在相关的变电站做二次安全措施，极大的提高了测试效率，保障了大电网的安全。