基于孤网运行环境下保护控制策略方法优化研究
小孤网模式下电网的稳控策略
小孤网模式下电网的稳控策略摘要：从发电机跳闸、负荷跳闸或母线故障等方面制定详细的稳控策略并实施，确保了孤网模式下电网安全稳定运行，取得了预期效果。
关键词：稳控；策略1 小孤网模式下电网稳控策略的意义2018年，新疆合盛硅业决定进行电网的孤网模式运行，为了确保电网安全稳定运行，需要执行详细且合理的稳控策略，以保证电网在事故情况下电网安全运行。
在经过全面考虑后，能管中心提出了如下稳控策略。
2对于不同故障的稳控策略2.1一台350MW机组故障跳闸动作原则：稳控动作切除最小系统以外的工业硅负荷具体策略：当一台350MW机组故障跳闸时，稳控动作切除最小系统外的工业硅负荷，因此要求稳控系统能自动识别最小系统的设备运行方式，当工业硅线路运行于最小系统时，只有最小系统内发电机跳闸时可以切除该线路下面的工业硅负荷，否则不切除最小系统内的工业硅负荷。
具体方法：将工业硅炉（以下均简称为硅炉负荷）分为2组，与1/2#主变相对应的为第1组，与3/4#主变相对应的为第2组，同时编制运行方式控制字，运行于最小系统外的硅炉运行方式控制字为1，运行于最小系统的硅炉的运行方式控制字为2（这些项目均需要设置定值）。
当切负荷时，还要确定该硅炉是否运行，只有运行的硅炉才可以切除，停运或检修的硅炉不参与切除。
所有的发电机和负荷均设置允切压板，只有允切压板投入时才能切除。
切负荷时，如果检测到水电阻在运行，不先切除水电阻，下同。
2.2一台或两台350MW机组突降负荷动作原则：稳控不动作具体策略：当出现发电机突降负荷时，由于开关没有跳闸，稳控不动作，如果出现系统低频则由第三道防线低周减载来解决。
2.3最小系统外的余热机组故障跳闸动作原则：稳控不动作或切除最小系统外的工业硅负荷具体策略：当最小系统外的余热机组跳闸时，如果其输出负荷小于运行机组向上可调容量时，稳控不动作，由机网协调系统自动投调节运行机组增加发电出力来平衡功率缺额。
当最小系统外的余热机组跳闸时，如果其输出负荷大于运行机组向上可调容量时，稳控动作，切除最小系统外的工业硅负荷。
独立电网孤网运行分析及控制措施建议 周云霞
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。
孤网稳定控制系统的控制策略研究
孤网稳定控制系统的控制策略研究摘要：本文针对某钢铁集团公司的内部区域电网提出了一种孤网稳定控制系统的控制策略和实施方案，保证孤网系统在各种工况下的安全稳定运行，并取得了可观的经济效益。
关键词：孤网孤网稳控deh调速控制负荷快切二次调频中图分类号：u665.12 文献标识码：a 文章编号：一、孤网及其运行特点1.1 孤网的定义孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量的电网。
电力建设规程规定，最大单机容量小于电网总容量的8％的电网，可以称为大电网。
目前我国各大地区电网的机网容量比已经小于8％，可以看作无限大电网。
相比之下，机网容量比大于8％的电网，统称为小网；孤立运行的小网，称为孤网[1]。
1.2孤网运行的特点孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有负荷要求的静态特性﹑良好的稳定性和动态响应特性，能够保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。
这就是通常所说的一次调频功能[2]。
运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率的附近。
这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，称为二次调频。
由于孤网容量较小，其中旋转惯量储能和锅炉群所具备的能力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应特性。
[3]对于小网工况，网中各机组存在负荷分配问题，要求各机组调速系统具有相同的转速不等率，要求网中调度机构进行二次调频，维持额定功率。
二、项目概述：本文以某钢铁集团的电网重构工程中孤网运行的实例展开，着重研究独立电网中发电、变电、用电之间的安全稳定和协调控制的问题，以实现企业电网的稳定运行和综合节能效益。
项目实例：某大型钢铁集团，具有自备联合循环燃气机组6台带3台汽轮发电机组，总发电量400mw。
6台燃机并入外部电网正常运行；其3台汽轮发电机组(约126mw)受外部电网容量制约，只能处于停机状态，使得发电潜能尚未完全有效利用，经济效益未能充分发挥。
热电厂孤网技术措施及控制策略
热电厂孤网技术措施及控制策略•2018综合能源政策分析与实战指导第一期培训班 6月21-22日北京•售电实务(第七期)之打造核心盈利能力研讨 7月4日-6日北极星火力发电网讯:孤网运行介绍孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电网。
最大单机容量小于电网总容量的8%的电网，可以称为大电网;机网容量比大于8%的电网，统称为小网;孤立运行的小网，称为孤网。
网中有几台机组并列运行，单机与电网容量之比超过8%，称为小网;网中只有一台机组供电，成为单机带负荷;甩负荷带厂用电，称为孤岛运行工况，是单机带负荷的一种特例。
(转载自“热电论坛”)孤网运行的特点孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定，这就是通常所说的一次调频功能。
运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率的附近，这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，成为二次调频。
由于孤网容量较小，其中旋转惯量储存的动能和锅炉群所具备的热力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。
汽轮发电机组孤网运行存在的难题：1、汽轮发电机的电压,频率和发动机转速不稳定,会根据负荷的变化跟踪变化,电源品质差,安全系数低。
2、在大负荷变动情况下,负荷对汽机冲击很大,长期运行会造成汽机调速器损坏,甚至冲垮汽机正常工作状态。
3、排气频繁,噪音大,严重浪费热能和水资源。
确保孤网运行的技术措施1、为了满足单机带孤网运行时负荷端对电能质量的要求以及厂用电系统对电压稳定的要求，发电机的端电压应基本保持不变，要求机组孤网运行时投入励磁系统的自动电压控制功能，随无功电流的变化调节发电机的励磁电流，保持发电机端电压的稳定。
2、在单机带孤网运行过程中，由于孤立电网的负荷端的有功变化是不可控的。
如果投入了PSS(电力系统稳定器)，无功就会跟随有功波动，进而影响机端电压的稳定，因此，孤网运行时，要将励磁系统PSS功能切除。
企业电力系统孤网运行控制策略研究
企业电力系统孤网运行控制策略研究一、企业研究孤网控制策略的意义孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电网。
孤立运行的机网容量比大于8%的电网，被称为孤网运行。
孤网运行最突出的特点是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有负荷要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情形下自动保持电网频率的稳定。
开展孤网运行控制策略研究的意义主要有：1、当电网中用电负荷发生变化时，由控制系统自动调整电网负荷，保证电网负荷的稳定，从而保证了发电机组的稳定运行，也保障了弱联系的小电网稳定运行，并为用户提供与大电网等质的电能。
2、孤网稳定运行是防止电网大面积停电的最后一道防线，研究孤网频率稳定、电压稳定，对保证电力系统安全、可靠运行具有重要意义。
3、降低企业用电系统备用费，节省企业用电成本。
二、项目技术路线1、建立企业孤立电网1:1数模混合仿真模型采用企业实际使用的全套发电机控制设备和安全控制装置，建立一个基于ADPSS仿真平台（发电机、变压器、负荷等采用数学模型）的1:1的企业孤立电网数模混合仿真模型。
2、分析现有企业电力系统孤立电网稳定水平采用机电-电磁混合仿真技术对孤立运行电网进行电压稳定、频率稳定进行分析，评估当前孤网的安全稳定运行水平。
3、企业电力系统孤立电网频率稳定分析频率稳定技术主要采用频率控制、高频切机与低频减载这两种手段。
频率控制目标主要包括两种：当孤网不平衡功率很小时，网内机组一次调频必须满足孤网中外界负荷的变化要求；当孤网不平衡功率较大时，需要更加快速及稳定的频率控制。
在以火电机组为主体的多机孤网系统中，当过剩功率大于一台或多台机组额定输出功率时，对于孤网频率稳定问题，不仅要快速进行调节机组出力的措施，而且也要考虑机组高频切机保护。
对于孤网频率较低时，低频减载时根本性措施。
4、企业电力系统孤立电网电压稳定分析电压稳定技术主要采用负荷控制、保护A VR自动电压控制、切除励磁系统PSS功能等三种手段。
浅谈自备电厂孤网运行控制策略
浅谈自备电厂孤网运行控制策略摘要：为了在供电网出现问题后能够继续维持工业生产的运转，许多大型高耗能企业都设置了自备电厂。
当公用供电网出现问题时、甚至在某些偏远的欠发达的地区连公用供电网都没有的这种情况下，自备电厂就需要通过自备孤网来保障电力供应，维持正常的生产与生活。
孤网运行已是我们不得不面对的技术问题。
关键词：自备电厂；孤网运行；运行控制策略；探究引言众所周知，从上个世纪的八十年代进行了改革开放以后，各种外来资金不断涌入，为我们国家的经济发展和工业化进步带来了新的发展契机。
在二十一世纪初加入世界贸易组织更是使得中国与世界市场得以接轨，无论是进出口贸易还是经济文化交流水平都得到了巨大的提升。
这样的时代发展促进了我们国家高耗能企业的快速进步，但由于长期以来没有孤网运行技术，无论是从工作思路上还是从工作技术上都无法完全实现自备电厂的孤网安全运行，自备电厂孤网运行也日渐成为了不可忽略的问题。
为保证电厂的可靠运行，在电厂建成之后不得不与电网相接，形成了自建电厂而受制于电网公司的定势。
然而在当公用供电网出现问题时，孤网运行的情况将不可避免的出现，本文就立足于孤网运行的特点，对其中需要注意的一些重要节点以及控制策略进行了分析，希望能够做出一些贡献。
1孤网运行可能产生的风险孤网运行的风险是比较明显的，孤网运行在我们国家甚至是国际上都还远远没有达到成熟的标准，数量少、运行情况也不是很好。
由于工序的复杂性，一线工作人员往往是不堪重负，身心俱疲，甚至连自身的安全都无法百分百的保证。
笔者认为最主要的原因就是孤网运行下的电厂很难有效的应对超负荷冲击和电流波动，发电机组很容易在一些特殊情况下出现故障停止工作，对于一些给耗电量巨大的生产设备进行供电的自备电厂而言，孤网运行想要妥善的开展更是难上加难，这就使得自备电厂孤网运行存在着很大的风险。
2孤网运行的特点我们在对孤网进行探究的时候，一般探究内容就是独立于大的公用供电网络之外的小型电网如何保证稳定运行以及安全控制。
孤网运行安全稳定控制策略研究
孤网运行安全稳定控制策略研究吴桐;刘畅;王刚;刘莉【摘要】孤网是我国电网目前存在的一种特殊运行方式，它是孤立运行的最大单机容量大于电网总容量8％的电网，根据孤网由负荷控制转变为频率控制的特点着手确立应在频率稳定和电压稳定两方面分析其安全稳定控制的适应能力，通过在PSASP搭建发电机、负荷模型，计算孤网一次系统的短路计算、潮流计算能全面的了解孤网运行时线路及设备承受高电压、大电流的能力和潮流分布特点，最终提出安全稳定判据条件，有助于进一步优化孤网，减少其尚存的潜在风险。
%As a special operation mode,the isolated network means the largest single capacity is more than 8% of the total capacity of the isolated power grid. According to the frequency control feature in the isolated network,its adaptive capacity for security and stability control should be analyzed on the frequency and vol-tage stability. The generators and loads model is built with PSASP,then the short circuit calculation and flow calculation of isolated network are cal-culated to grasp the capacity of lines and equipment withstand high voltage and high current,and understand the power flow features during the isolated operation. The criterion of security and stability is proposed finally,which is helpful for further optimization of the isolated network and reducing the potential risk.【期刊名称】《沈阳工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P66-69)【关键词】孤网运行;频率稳定;电压稳定;稳定判据条件【作者】吴桐;刘畅;王刚;刘莉【作者单位】沈阳工程学院电力学院，辽宁沈阳110136;沈阳工程学院研究生部，辽宁沈阳110136;沈阳工程学院电力学院，辽宁沈阳110136;沈阳工程学院电力学院，辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TM74当今，作为现代社会主要能源的电能，以与国民经济建设和人民生活有着密不可分的关系。
基于微电网孤网运行情况下的继电保护
基于微电网孤网运行情况下的继电保护夏莹+谭江平+刘年摘要微电网的应用，能够有效降低输配电成本，并增强其可靠性与环保效益，日渐成为电力行业的研究热点。
随着分布式发电（Distributed Generation，DG）的并入，微电网的潮流特征由传统配电网的单线流动性转变为双向流动性，使传统配电网的电流三段式保护，无法满足配电网保护的新标准要求。
但微电网孤网运行能够实现不间断供电，增强了供电过程的可靠性保障。
因此，本文基于微电网孤网运行情况，对继电保护的相关研究展开简要分析。
【关键词】微电网孤网运行繼电保护1微电网孤网运行孤网运行是微电网当中的一项重要特征，它为重要负荷的供电过程提供了更有利的保障。
离网运行是在电网故障或者计划需要时，与主配电系统断开，再通过负荷、储能装置和DG继续运行的一种运行方式，其主要特征是：通过分布式电源独立供电；独立于主电网系统并能够运行；电压与频率保持在允许范围。
微电网的孤网运行，重要作用就是保证离网运行情况下，微电网的稳定，同时最大限度的供给更多负荷电能。
2微电网孤网运行的继电保护故障形式与故障点2.1微电网继电保护故障形式传统配电网系统中的供电电源是辐射状单端电源，这种系统中的馈线保护，不需要方向元件的配置，而且多数为三段式电流保护方式。
微电网的接入，短路故障时不仅大电网向故障节点输送短路电流，微电网也会向故障节点输送短路电流，这种情况下的配电网系统，就成为了一个过电源供电的配电网，进而改变配电网中的短路状况。
微电网电源类型与运行方式等决定性因素的改变，对网络继电保护的有效运行会产生重要影响。
微电网接入单向辐射型配电网，对传统配电网保护造成的改变主要表现在末端故障电流灵敏度降低、相邻线的故障保护误动、重合闸不成功等系列问题。
2.2微电网故障点2.2.1馈线初始位置如图1所示，在馈线的初始位置接入DG，会造成全部保护装置无法运行，需要按照最大运行方式，对继电保护系数进行全新的整定计算。
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基于孤网运行环境下保护控制策略方法优化研究
发表时间：2019-03-12T16:31:38.843Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：邱翡翠[导读] 摘要：随着水电、光伏等绿色能源快速发展，导致诸多变电站存在异电源上网，而主网线路故障跳闸导致备自投、重合闸装置不能迅速恢复供电，存在小局部面积孤网运行风险，甚至会造成电压、频率大波动、机组出力不够，引起大面积停电，本文提出改进孤网运行环境下保护装置控制策略，优化控制方法，保障电网的安全稳定运行。
（广东电网有限责任公司河源供电局广东省河源 517000）摘要：随着水电、光伏等绿色能源快速发展，导致诸多变电站存在异电源上网，而主网线路故障跳闸导致备自投、重合闸装置不能迅速恢复供电，存在小局部面积孤网运行风险，甚至会造成电压、频率大波动、机组出力不够，引起大面积停电，本文提出改进孤网运行环境下保护装置控制策略，优化控制方法，保障电网的安全稳定运行。
关键字：小水电、孤网运行、智能备自投、控制策略 1、绪论
小水电是国际公认的清洁可再生能源，开发小水电有利于改善农村能源结构，增加清洁能源供应，全面适用可再生能源的相关优惠政策。
小水电可分散开发、就地成网，且发供电成本较低，多建在偏远山区，是大电网的有益补充，能在配电网发生故障时保障重要用户供电和提供电压支撑，并具有削峰填谷、平衡负荷、降低网损等积极作用。
某地区处于粤东北山区，水电资源丰富，大部分变电站均有小水电上网，主要分布在东江流域，在丰水期当运行线路跳闸后，变电站不会马上失压，使备自投、重合闸装置不能迅速恢复供电。
而孤网运行的过程中产生的现象一般有：电力系统的频率出现大幅度下降；随着电力系统的低压率减载装置以及低频率减载装置的动作，让电压逐步恢复以及电力系统频率恢复，可能产生高电压以及高频率现象；电力系统的电压瞬间出现大幅度的下降[2]。
2、孤网运行控制策略分析
2.1 常见孤网架构保护控制策略（1）标准备自投的控制策略
备自投装置是一种对提高电网供电可靠性切实有效的安全自动装置。
在地方区域采取解环、分区运行的供电方式下，备自投装置的作用尤为突出，目前大部分110kV变电站都采用了备自投，线路保护都配置了重合闸功能，传统备自投及目前广泛推广的标准备自投逻辑上有不同的优化，以110kV变电站两进线+分段接线方式为例，如图2-1所示
图2-1 水电上网变电站一次系统图
当线路发生永久性故障，主供线路跳闸，备自投满足条件启动，动作逻辑以一种备投方式为例，结合一次结构图，主要实现的步骤：检测到Ⅰ、Ⅱ母线失压，电源1和电源2线路无电流，延时电源1线1DL、合电源2线2DL开关，备投成功。
（2）线路重合闸的控制方法
在线路保护配置中，重合闸是线路故障快速回复供电的一项重要方式[4]，110kV线路保护重合闸为三相一次重合闸方式,可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸的方式。
其控制方法主要有：检线有压母无压、检线无压母有压或投重合闸不检方式。
2.2 常规控制策略存在的问题
虽然上述提高采取了一系列措施情况下可以提高重合闸成功率，提高备自投动作的灵活度，但是备自投、重合闸都需要在母线电压失压的情况下实现，对于水电上网线路多的站点，无法实现全面切除，存在以下问题，影响备自投及重合闸装置动作的成功率： 1、若小电源侧变电站投入检同期重合闸方式，由于小电源侧频率的不稳定性，不能长时间满足重合闸检同期条件，最终导致重合失败。
2、若小电源侧变电站投入检母线无压重合闸，当孤网运行的变电站小水电逐步解列后，变电站失压后满足母线无压条件，可实现重合成功。
但这种重合闸方式过渡时间较长，从变电站孤网运行到完全失压时间长达数十秒至几分钟，其间孤网运行地区电能质量较差，容易造成用电设备的损坏。
3、若小电源侧变电站具备两路电源，可配置进线备自投装置，备自投装置对于快速恢复供电效果明显，但在有水电上网的变电站则效果不太理想。
3、孤网运行控制策略的改进方案
针对目前标准备自投和线路重合闸功能存在孤网运行变电站的运行效果不理想，在现有的备自投装置功能进行升级改造，增加捕捉同期合闸角、实现频率波动轮切水电，延长母线失压等待时间，快速将孤网运行与主网实现同步连接，降低冲击电流和对电网电压、频率波动的影响。
工作原理主要是针对两机系统重合闸最后一次操作的最佳时刻是距离新的稳定平衡点最近的时刻，即角度最接近新的稳定平衡点、角速度接近零的时刻。
相关文献给出了一种很成熟实用的在线算法，将送收端两侧等效为功率发送端M、接收端N两个系统，故障跳闸后实时采集两侧母线和线路三相电压、电流、测量出两侧的功角。
连续计算可以得到d(t) 的离散值d(k)，角度的微分即是角速度。
考虑到发出重合命令到断路器合闸操作完成的延时tB，利用公式(3.1)、(3.2)预测实测点k后tB时点P的角度和角速度；当预测值满足式(3.3)时；瞬时故障重合；满足式(3.4)时，永久故障闭锁重合。
（3.1）
（3.2）
（3.3）
（3.4）
PT二次值为时，使用线电压参与计算。
检同期合闸具有频差闭锁，压差闭锁，频差加速度闭锁功能。
参与检同期的两个电压的相角差每个工频周期测量一次，同时根据频差，频差加速度以及开关动作时间算出断路器在合闸瞬间的相角差，确保断路器在合闸瞬间的相角差满足整定值。
其计算公式如下：。