电力系统紧急控制与系统恢复读书报告

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电力系统安全自动装置读书报告

电力系统安全自动装置读书报告

一、电力系统安全自动装置的基本概念、保护对象和分类。

1、电力系统安全自动装置的基本概念电力系统是由发电机、变压器、输配电线路及用电设备组成。

要保证电力系统正常运行必须满足两点基本要求:所有电气设备处于正常状态,能满足各种工况的需要;系统的电压和频率保持在规定的范围,所有发电机保持同步运行。

安全供电是现代电力系统的首要任务,而系统的各种事故对这一任务构成了挑战。

电力系统中事故可以分为两大类:一是电气元件事故,指在实际运行中,由于自然灾害、设备缺陷以及人为因素造成的设备事故;二是系统事故,指事故过程或事故后,若系统运行指标异常和遭破坏,例如系统的频率或电压异常甚至崩溃,系统发生振荡甚至失去稳定,系统被解列以致造成大面积停电等波及整个电力系统的事故,通常是由第一种事故处理不当或者不及时造成。

显然第二种事故的对电力系统造成的危害远远大于设备故障对系统造成的危害。

当发送变电元件发生事故时,要求把事故元件按要求自动从电力系统中断开,以保证电力系统的无事故部分继续正常运行,这就是通常所说的继电保护装置。

而电力系统的安全自动装置是为了在事故后尽可能短的时间内恢复电力系统的正常运行而采取的针对性的、尽量缩小事故影响,避免发展为系统事故的自动化措施。

2、电力系统安全自动装置的保护对象由基本概念可知,安全自动装置主要用于控制整个系统的安全稳定运行,其保护对象即为整个电力系统。

为了保证电力系统的安全运行,必须从规划设计、科研制造、安装调试、调度运行每个环节着手,密切配合,才能获得预期的效果。

但是,由于发电机、变压器、输电线路等发送变电元件的陈旧老化,偶尔自然灾害、人为因素的影响,使发送变电元件的事故时有发生,甚至导致电力系统的事故,威胁电力系统的安全运行。

因此,需要研究电力系统发生事故的各种原因,基本现象,可能采取的判据,以制成对电力系统进行保护的自动装置。

3、电力系统安全自动装置的分类根据电力系统安全自动装置的主要功能,可以把安全自动装置分为五大类:提高系统稳定性的自动装置;保持输电能力和输电需求平衡的自动装置;保持频率在安全范围内的自动装置;保持无功功率紧急平衡的自动装置;再同步及失步解列装置。

电力系统故障诊断与恢复系统设计

电力系统故障诊断与恢复系统设计

电力系统故障诊断与恢复系统设计简介:电力系统的稳定运行对于现代社会的正常运作至关重要。

然而,电力系统中的故障问题时有发生,影响着能源的供应和社会的发展。

因此,电力系统故障诊断与恢复系统的设计显得尤为重要。

本文将介绍电力系统故障诊断与恢复系统的设计原则、关键步骤以及实施细节。

设计原则:1. 故障诊断的准确性:电力系统故障诊断与恢复系统的首要目标是准确判断故障发生的位置和原因。

这需要系统具备强大的数据分析能力和算法支持,对系统中的故障信号进行实时监测和分析,从而准确确定故障的位置以及可能的原因。

2. 故障恢复的迅速性:一旦故障发生,及时恢复电力系统的供应至关重要。

设计时应考虑到对故障处理的自动化和快速响应,以确保在最短的时间内从故障中恢复,减少对社会经济的影响。

3. 系统的可扩展性和稳定性:电力系统是一个庞大而复杂的系统,其规模和复杂性随着时间的推移而不断增加。

设计时应考虑到系统的可扩展性和稳定性,能够适应未来可能的变化和增长。

关键步骤:1. 数据采集与监测:电力系统故障诊断与恢复系统的核心是对电力系统中的数据进行采集和监测。

这包括对电力系统各个节点的电流、电压、功率等参数进行实时监测,并将监测数据传输到故障诊断与恢复系统中。

2. 故障诊断:基于采集到的数据,故障诊断系统通过算法和模型分析数据,判断是否发生故障,以及可能的故障类型和位置。

这需要建立适当的模型和算法来处理和分析大量的数据,以实现故障的准确诊断。

3. 故障定位:一旦故障被诊断出来,接下来的关键步骤是确定故障的具体位置。

这需要通过对电力系统的拓扑结构进行分析和计算,确定故障点所在的位置,以便进行进一步的处理和恢复。

4. 故障恢复:根据故障的类型和位置,进行相应的故障处理和恢复。

这可能包括切换设备、修复设备、进行维护等。

故障恢复的过程应尽量自动化和快速响应,并确保对系统运行的干扰最小化。

系统实施细节:1. 硬件设备:搭建电力系统故障诊断与恢复系统需要使用高质量的传感器和监测设备来采集电力系统中的数据。

电力系统学习心得体会(精选3篇)

电力系统学习心得体会(精选3篇)

电力系统学习心得体会(精选3篇)心得一今年是我学习电力系统的第一年,从学期开始之初就让我印象非常深刻,因为该课程中非常强调以实践为主,注重把有限理论和实际应用有机结合起来,旨在把实际问题链接到理论,而不是孤立理论。

课堂上,经常被要求独立完成实实在在的实验任务,我们需要一步一步地完成困难的测试和任务,也有比赛、竞赛等活动,使实践变得更有趣和更具挑战性,这让我思考问题更为深入。

整个学期结束之后,我发现在理解和分析各种电力系统问题方面有了长足的进步,这对我感到非常高兴。

总之,学习电力系统让我增长了不少新知识,拓宽了视野,重要的是,它让我在学习电力系统的整个过程中培养了良好的实践意识。

学习电力系统给我留下了深刻的印象,我深深认识到它的重要性,学会如何处理和管理电力系统对于我们未来的发展至关重要。

今学期学习电力系统,由于老师和我们一起实践,我更加清楚电力系统在实际中是如何运作的,并且理解了它基本原理以及实施此原理所需的一些核心算法,让我们能够更好地应用信息学和数学功法研究电力系统。

经过这门课的学习,我的分析能力提升了,而且学会了总结各种系统的相关数据及分析它们,还有确定各种体系的参数等。

学完电力系统,我深深体会到总结与分析的重要性,由此更加懂得发挥自己的分析能力,以实现有效的及时决策,激发我更深层次地思考。

学习电力系统是对我们今后发展至关重要的课程,今年我系开设了这门课程,有幸参加了,这里非常强调把实践教学渗入到理论教学中,这让我学到了更多实用性的知识,从而更好地把理论与实际事务相结合。

今年学习电力系统,老师特别布置了一些实际实验,这对我们的学习提供了宝贵的参考,把电力系统的知识有机地、完整地联系起来,学习,分析,实践,成为我一直在思考和实践的固定节奏,让我不断有新发现,不断有新收获。

此外,教室里设计了模拟系统,有利于我们更全面地理解、分析复杂的电力系统现象,让我对电力系统的复杂性有了全新的理解。

总之,学习电力系统,因老师的多方设计,让我有机地学习到一种过程式的概念,整个学期的学习,让我的电力系统学习内容进步有加,也让我全面掌握电力系统的工作原理和运行方式。

电工实习报告电力系统的故障诊断与修复

电工实习报告电力系统的故障诊断与修复

电工实习报告电力系统的故障诊断与修复电工实习报告:电力系统的故障诊断与修复一、引言在电力系统中,故障的发生是难以避免的。

电力系统的故障一旦发生,会对生产和生活造成严重影响。

因此,故障的诊断和修复是电工工作中至关重要的一环。

本文将以实习经历为基础,探讨电力系统的故障诊断与修复的相关问题。

二、故障诊断1.故障诊断的重要性故障诊断是故障修复的前提,只有准确地诊断出故障原因,才能采取正确的修复措施。

否则,不仅会浪费时间和资源,还可能对电力系统造成进一步损害。

2.常见的故障类型常见的电力系统故障类型包括短路、断路、过载、接地故障等。

这些故障可能由于设备老化、设计不合理、维护不当等原因引起。

3.故障诊断的方法故障诊断的方法多种多样,包括现场观察、测量仪器的使用、故障判别技术的应用等。

在实习中,我学习了如何准确地使用测量仪器,例如示波器、红外热成像仪等,以获取电力系统各个部分的参数,并通过判断这些参数的异常情况来初步判断故障所在。

三、故障修复1.故障修复的步骤故障修复通常包括五个步骤:摸清故障现场、排查故障范围、制定修复方案、采取修复措施和验证修复效果。

在实习中,我能够参与其中的一些步骤,并通过团队合作解决了一些常见的故障。

2.修复措施的选择在面对不同类型的故障时,修复措施也各不相同。

例如,对于短路故障,可能需要更换烧坏的电缆或开关;对于接地故障,可能需要重新安装接地装置。

在实习中,我学习了如何根据故障的性质和范围选择合适的修复措施,并进行相关的维护工作。

四、优化电力系统的建议在实习中,我还观察到了一些电力系统的问题,并提出了一些建议。

首先,应定期检查设备状态,并对老化或者磨损的设备进行及时更换。

其次,应加强设备维护,确保设备的正常运行。

最后,可以采用智能监测系统,实时监测电力系统的工作状态,及时发现并解决潜在的故障。

五、总结通过本次实习,我不仅学到了电力系统故障诊断和修复的基本知识和技能,还提高了自己的团队合作和问题解决能力。

《电力系统紧急控制》课件

《电力系统紧急控制》课件
紧急控制的目的是确保电力系统运行的安全和稳定,并尽可能减少故障对供 电质量和用户的影响。
紧急控制的原则和方法
原则一
快速响应:及时检测和处理故障,并采取紧急控制措施。
原则二
保持稳定:通过调整系统运行参数,确保电力系统的稳定性。
原则三
合理分配:根据系统负荷和设备状态,合理分配电力资源,满足用户需求。
紧急控制的关键要素
控制中心
负责监控和指导整个紧急控制过程的中心。
电力网
作为电力传输的通道,提供供电服务。
变电站
用于将高压电转换为适用于用户的低压电。
故障检测设备
用于检测电力系统中的故障,并及时报警。
紧急控制的案例分析
1
故障前
通过预测模型和监测数据,提前发现故障的迹象。
2
故障期间
快速响应,采取控制措施,避免故障扩大化。
3
故障后
整理故障数据,分析原因,并提出改进措施。
紧急控制的技术措施
1 优化电力输出
通过调整发电机组的输出 功率,优化电力系统的供 电能力。
2 分布式储能系统
利用储能系统,平衡供需 差异,提高电力系统的可 靠性。
3 智能监测与控制
利用智能监测设备和控制 系统,实时监测电力系统 状态,实施紧急控制。
总结与展望
电力系统紧急控制是确保电力供应安全和可靠的重要手段,未来随着技术的发展,紧急控制将更加智能化和高 效化。
《电力系统紧急控制》 PPT课件
本课程将介绍电力系统紧急控制的重要性和方法,解释紧急控制的定义和目 的,并通过案例分析和技术措施来帮助大家更好地理解紧急控制领域。
电力系统紧急控制的定义
电力系统紧急控制是指在意外事件或故障发生时,通过调整系统运行参数和 控制措施,保证电力系统运行的稳定和可靠。

电力系统分析读书报告liu

电力系统分析读书报告liu

电力系统分析读书报告一、 电力系统的基本概念1、 电力系统:生产,输送,分配和消费电能的设备连接在一起而组成的整体叫做电力系统电力网:输送和分配电能的网络叫电力网,包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路。

按职能分输电网络和配电网络2、 电力系统运行的基本要求(安全,优质,经济地用电)1) 保证安全可靠的供电 2) 要有合乎要求的电能质量 3) 要有良好的经济性 4) 尽可能减小对生态环境的影响 3、 负荷分类:按重要性分为3类第一级负荷:中断供电的后果极为严重,如可能危及人身安全的事故;使工业生产中的关键设备遭到难以修复的损坏,以致生产秩序长期不能回复正常,造成国民经济的重大损失,使市政生活的重要部门发生混乱。

第二级负荷:中断供电将造成大量减产,使城市中大量居民的正常生活受到第三级负荷:短时供电中断不会造成重大损失的负荷。

4、 负荷曲线:描述系统负荷随时间变化的曲线叫负荷曲线,常用的有年负荷曲线和日负荷曲线日最大负荷max P (峰荷),日最小负荷min P (谷荷)日平均负荷:241a v 24=pdt P ⎰负荷率a vm maxk P P =最小负荷系数minmaxP P α=最大负荷利用小时数:如果负荷始终等于最大值maxP ,经过max T 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量,则称maxT 为最大负荷利用小时数,即:最大负荷损耗时间:如果线路中输送的功率一直保持最大负荷功率max S ,在τ小时内的能量损耗等于线路全年的实际电能损耗,则τ称为最大负荷损耗时间,即:2max876021=s dt Sτ⎰max 87601max=pdtP T ⎰5、 负荷特性:电压静态特性,频率静态特性6、 电能质量的指标:电压,频率,波形畸变率7、 电力系统的额定电压(1)电力线路的额定电压和系统的额定电压相等,也称它们为网络的额定电压。

(2) 发电机的额定电压一般比系统的额定电压高5%。

(3) 变压器的额定电压:变压器一次绕组额定电压等于电力系统的额定电压,对于直接和发电机相连的变压器一次绕组额定电压应等于发电机的额定电压;二次绕组额定电压比比系统的额定电压高5%或10%。

电力系统中的电力故障处理与恢复控制

电力系统中的电力故障处理与恢复控制

电力系统中的电力故障处理与恢复控制引言:在现代社会,电力已经成为人类生活的必需品,而电力系统作为电力的供应网络,起着至关重要的作用。

然而,在电力系统中,由于各种原因,不可避免地会发生电力故障。

电力故障对于供电可靠性和系统稳定性造成很大的影响,因此,合理的故障处理与恢复控制至关重要。

一、电力故障的类型与原因1.1 短路故障短路故障是电力系统中最常见的故障类型之一,通常是由于绝缘失效、介质击穿或设备损坏等原因引起的。

短路故障会导致电路过载,造成设备损坏甚至火灾等严重后果。

1.2 断电故障断电故障是指供电中断的情况,其原因可以是供电系统的发电机故障、输电线路的故障或配电线路的故障等。

断电故障会导致用户停电,造成生产和生活的不便。

1.3 过电压故障当电网中出现电压突变或电压暂降时,可能会引起过电压故障。

过电压故障会对电力设备造成电弧击穿、设备烧毁等严重影响。

二、电力故障处理策略2.1 快速定位故障点在电力系统中,快速定位故障点是快速恢复供电的关键。

通过采用故障指示器、故障录波器等设备,能够实时监测系统中的故障并定位故障点,帮助维修人员快速准确地找到并解决故障。

2.2 故障隔离与断电一旦故障点被定位,为了避免故障扩大影响到其他电力设备,需要进行故障隔离与断电操作。

这可以通过开关设备进行控制,确保故障不会继续传播,并最大限度地减少故障对其他设备的影响。

2.3 恢复供电故障处理的最终目标是恢复供电。

在故障隔离与断电完成后,维修人员需要尽快修复故障设备,确保电力系统能够重新投入运行。

此过程需要合理的资源调配和协调,以确保安全可靠地恢复供电。

三、电力故障恢复控制技术3.1 自动化控制系统自动化控制系统是电力系统中常用的技术手段之一。

通过引入自动化控制系统,可以实现对电力设备运行状态的实时监测和故障自动检测,并能够自动隔离故障点和恢复供电。

自动化控制系统的应用能够大大提高故障处理的效率和准确性。

3.2 远程监控与故障诊断远程监控与故障诊断技术能够实时监测电力系统的运行状态和设备健康状况。

电力系统紧急控制

电力系统紧急控制

电力系统紧急控制引言电力系统作为现代社会中不可或缺的基础设施,承担着稳定供电的重要任务。

然而,电力系统中难免会遇到各种突发情况和故障,例如自然灾害、设备故障或意外事故等。

这些情况会对电力系统的正常运行造成威胁,导致停电、设备损坏甚至火灾等严重后果。

因此,电力系统紧急控制显得尤为重要。

紧急控制措施1. 紧急切断电力供应在面临紧急情况时,一种常见的措施是立即切断电力供应。

这可以通过关闭主要电源或切断与故障设备相关的电力线路来实现。

紧急切断电力供应可以防止事故快速蔓延,保护设备和人员的安全。

2. 紧急备用电力供应当主电力供应中断时,紧急备用电力供应起到了非常重要的作用。

常见的备用电源包括发电机组、蓄电池等。

在紧急情况下,及时启动备用电源可以最大限度地减少停电时间和供电中断的影响。

3. 迅速定位故障点紧急控制的另一个关键方面是迅速定位故障点。

通过使用现代化的监测和控制系统,可以实时监测设备状态并捕捉到潜在的故障信号。

一旦故障发生,系统需要迅速分析并确定故障点的位置,以便采取相应的措施进行修复。

这对于恢复电力系统的正常运行至关重要。

4. 紧急维修和恢复紧急故障修复和恢复是电力系统紧急控制的重要步骤。

一旦故障位置确定,维修人员需要尽快到达现场,修复或更换故障设备。

在修复过程中,为了确保人员安全,必须遵守相关的安全规程和操作指南。

恢复电力供应后,应进行全面的测试以确保系统恢复正常工作。

紧急控制策略为了有效应对电力系统的紧急控制,下面列举了一些紧急控制策略:•建立完善的监测和控制系统,及时捕捉故障信号并确定故障位置。

•建立应急预案和演练,培训员工和维修人员应对各类紧急情况。

•定期进行设备维护和检修,确保设备的可靠性和性能。

•提高电力系统的可操作性,便于迅速切换和备份供电。

•加强与相关部门和企业的合作,形成更强的应急协作机制。

结论电力系统紧急控制是确保电网稳定运行的关键环节。

通过紧急切断电力供应、紧急备用电力供应、迅速定位故障点和紧急维修与恢复等措施,可以最大程度地减少停电时间和供电中断的影响。

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电力系统紧急控制与系统恢复读书报告一、电力系统运行状态和稳定性电力系统可由1组微分方程及2组代数方程来描述。

根据约束条件是否满足,系统运行分为正常状态、警戒状态、紧急状态、极端紧急状态和恢复状态。

当扰动概率增加,使系统安全水平逐步降低而进入警戒状态时,虽然所有约束条件仍然满足,但是备用储备减少,某些干扰可能导致不等式约束破坏(如设备过载),使系统安全受到威胁。

在这种状态下,应采取预防控制使系统恢复到正常状态。

在采取预防控制之前,如果发生足够严重的干扰,系统就进入紧急状态。

此时,不等式约束被破坏,系统安全水平为零。

但是,系统仍然完整,应启动紧急控制使系统至少恢复到警戒状态。

如果紧急控制措施未及时实施或失效,系统将解列并进入极端紧急状态。

在极端紧急状态中,等式和不等式约束都被破坏,系统不再完整,系统大部分负荷丧失。

紧急控制作用应尽可能多地挽救解列后的子系统,以避免整个系统完全崩溃。

一旦崩溃停止,如果仍有设备运行在额定容量之内,或某些设备紧跟崩溃而重新启动,则系统可能进入恢复状态。

采取恢复控制措施,重新带上所有失去的负荷和连接系统,系统可能过渡到警戒状态或正常状态则视情况而定。

通常按扰动性质将系统稳定性分为:静态稳定或小干扰稳定性;暂态稳定性。

紧急控制虽然与暂态稳定密切相关,但不仅仅考虑暂态稳定问题,而应该从整个系统的要求出发。

对于系统紧急状态来说,个别电机的不稳定性既不是必要条件,也不是充分条件。

系统演变到紧急状态,可能不会直接威胁个别电机的连续同步运行,危及个别电机连续稳定运行的扰动可能(但不需要)出现在系统紧急状态出现之前或演变过程中。

防止某台发电机失步或防止某个元件损坏的当地控制作用甚至可能恶化整个系统的性能。

例如,1996年7月2日和8月10日美国西部大停电事故中,系统进入紧急状态都没有经历暂态稳定过程。

换言之,这种当地紧急控制作用的后果是,使主要联络线或干线以故障前最小静态稳定裕度运行,大多数情况下会进一步加载,从而超过故障后功角特性的最大幅值。

按照CIGRE和IEEE提出的术语,这种情况称为“条件稳定性”。

此外,电力系统紧急状态的出现不仅表现在发电和输电设备极限的破坏上,而且表现在基本变量频率和电压极限的破坏上。

在电源开断或负荷突然增大时,由于电源和负荷间功率的严重不平衡,会引起系统频率突然大幅度下降。

如果系统备用容量不足和不及时采取措施,将使频率进一步下降,渐增加到一定程度时,有可能使电压大幅度下降,而产生频率崩溃,导致全系统的瓦解。

由于无功电源不足或无功电源突然切除时,当负荷(特别是无功负荷)逐以致发生电压崩溃现象。

因此,紧急控制的定义是,当系统遭受一个事件的扰动后,部分或整个系统现有容量暂时不再能充分满足负荷需求时,使系统能够维持和恢复到可行的运行状态,而且不会出现不可忍受的过载或不正常的频率(或电压)所采取的措施和过程。

二、紧急控制系统的基本框架互联电网紧急控制的主要目的是将紧急状态局部化和避免故障扩展到相邻区域。

这就需要综合和协调各种控制措施,形成一个集中和分层协调的紧急控制系统。

在这方面,俄罗斯取得了丰富的经验。

CEPAC系统选择控制作用是基于它们对电力系统的综合效果,其目的是利用当前系统中所有紧急预防控制手段来保证整个电力系统的稳定运行。

在CEPAC系统中,紧急预防控制的基础是:在线计算静态和暂态稳定;保证可靠运行所需要的控制作用;如果机组或线路的切除导致线路过载(超过静态稳定、暂态稳定或热极限),控制系统就启动所设计的控制动作来防止系统崩溃。

三、紧急控制的数学模型电力系统的数学模型各式各样,取决于所要研究的现象和解决的问题。

一般来说,对最关心的现象和元件进行详细描述,而对其余元件做某种程度的近似。

这样有利于减少计算的复杂性和计算的负担,更好地理解所关心的问题和设计出简单的、容易实现的控制器。

紧急控制主要包含大规模动力学系统的降阶模型、观测解耦状态空间模型和基于辨识方法的低阶模型。

①大规模动力学系统的降阶模型:大规模动力学系统的分层或分散控制结构建立在将复杂的动力学模型分解为一组低阶模型的基础上,与此同时,在一定程度上将局部现象和非局部现象分离。

主要包含3种降阶方法,分别是集结法、将强耦合系统解耦的奇异扰动法和将弱耦合系统解耦的非奇异扰动法。

②观测解耦状态空间模型:根据观测解耦状态空间模型,Zaborszky等进一步提出了用局部控制器来稳定整个系统的控制策略,如“范数减小控制”,即单调地减小观测解耦状态的每个分量的范数;或者通过计算故障期间的过剩动能来确定制动电阻等的控制量。

③基于辨识方法的低阶模型:研究小干扰稳定或低频振荡问题,通常采用线性化分析技术。

首先需要建立线性化状态空间模型,然后进行特征值分析和控制器的设计。

然而典型的电力系统的状态方程的维数很高,需要专门的仿真工具计算和不断地更新模型。

因此近年来应用辨识方法导出线性化模型的研究受到重视,并取得一系列的成果。

这种方法是利用非线性时域仿真或现场测量数据直接导出简单的、精确的低阶线性化模型。

所采用的辨识方法有:Steiglitz-Mc Bride算法、特征系统实现算法(ERA)和Prony算法。

四、在线动态安全评估随着偶然事故的发生,电力系统能否经受住随后发生的暂态和过渡到一种新的稳态条件,以及在这种新的稳态条件下所有电力系统元件是否运行在规定的极限参数内,是电力系统安全评价的主要内容。

用暂态分析方法去评价系统能否经受住这种过渡过程属于动态安全评价(DSA)的范畴。

对于检验新的稳态条件是否可以接受属于静态安全评价(SSA)的范畴,当评价表明某些偶然事故的出现导致电力系统进入紧急状态,则必须采取紧急预防和控制措施。

静态安全评价是对稳态网络基于快速潮流计算的结果,而动态安全评价的主要内容是进行暂态稳定性分析。

紧急控制对实时性要求很高,因此以下着重介绍在线动态安全评价所取得的进展。

在线动态安全评价方法主要分为三大类:人工智能法、暂态能量函数法和扩展等面积法。

4.1人工智能法基于人工智能的在线动态安全评价方法包括模式识别、专家系统、诱导推理、人工神经网络或模糊神经网络等。

基于人工智能的方法首先对预想事故进行大量的离线仿真计算,从中获得系统动态行为中重要的稳定性特征,然后构造一个分类器用来在线地对新的、不可预见的偶然事故进行正确分类。

4.2暂态能量函数法有关暂态能量函数法的研究已有多年历史,并有大量成果面世。

暂态能量函数是通过在故障切除时刻的系统暂态能量与临界能量相比较,直接评价系统的暂态稳定性。

两者之差称为能量裕度或稳定裕度。

这种方法的优点是:①能够提供系统稳定程度的定量信息;②能够提供系统稳定裕度对系统关键参数或运行条件变化的灵敏度分析;③对极限参数计算速度快,可快速扫描系统暂态过程;④利用稳定裕度可以确定紧急控制作用。

为了确定系统的临界能量或稳定域,有最接近不稳定平衡点(UEP)法、相关不稳定平衡点(UEP)法、势能界面(PEBS)法和基于相关UEP的电力系统暂态稳定分析(BCU)法。

4.3扩展等面积法扩展等面积法建立在对可能失步分离为2群的多机电力系统的辨识上,先将2群电机等值,再进一步等值为单机无穷大母线(OMIB)系统,然后应用适当的等面积法则(EAC)判定暂态稳定性和稳定裕度。

OMIB可以看成将多维多机动态方程组映射为一个动态方程的一种变换。

OMIB有不同的形式,取决于所采用的电力系统模型和对每群电机行为的假设。

可以将OMIB分为3类:时不变、时变和一般化。

五、电力系统恢复在事故发生后,如何尽快恢复供电以减少事故损失,也成为电力系统研究的热点。

应当指出,大规模互联电力系统事故后可能具有停电时间长,影响范围大的新特点,为事故后系统的快速恢复提出了严峻的挑战。

电力系统恢复控制是指电力系统发生故障,系统部分负荷停电甚至处于解列状态乃至全网停电后,在尽量少的时间内,最大限度地恢复系统至新的正常运行状态的控制过程。

恢复控制在数学上可以被描述为一个多目标、多阶段、非线性、并带多个约束条件的组合优化问题。

该过程难以建立准确的数学模型,目前尚没有通用解法,只有结合所研究领域的专门知识,将智能方法和数值优化算法结合起来,才有可能找到切实可行的解决办法。

由于事故本身的复杂性和多样性,导致故障后电网的结构和运行工况存在极大的偶然性和随机性,恢复控制所面临的问题也各不相同。

但从宏观角度而言,对于任何一个需要恢复的系统,制订合理的恢复计划,确定恢复策略是快速恢复的先决条件,也是恢复控制研究面临的一个首要问题。

由北美电力可靠性委员会(NERC)的统计显示,在过去10年发生的117起电力系统事故中,接近50%存在恢复方案制订不完善的问题;约10%存在有功不平衡问题;接近20%的存在无功不平衡问题;约13%存在继电保护和安全自动装置的配合问题。

因此,对恢复控制的研究应大大加强,以减少事故损失。

同时在恢复过程中,需要面对大量的正常运行时不经常出现的问题,对这些问题的有效控制和处理,将是确保恢复计划顺利进行的关键,应予以深入研究。

上述事实表明,现代电力系统恢复控制面临的主要问题包括:①恢复计划和恢复培训;②有功平衡与频率控制;③无功平衡与电压控制;④继电保护以及安全自动装置的配合;5.1有功平衡与频率控制关键是对电源和负荷的协同恢复,而恢复对负荷的供电是系统恢复的根本目的,也是贯穿整个恢复过程中的优化目标。

而可恢复的负荷大小,是由并网机组原动机的响应特性决定的。

一般认为,允许同时恢复的最大负荷量不应使系统频率较接入前下降0.5Hz,国外则普遍认为负荷量不大于发电量的5%。

系统的恢复大致可以分为3个阶段:系统的黑启动、系统的重构与互联以及负荷恢复阶段。

在黑启动阶段,控制目标主要是保证电源的稳定运行。

为此,需要恢复该区域内的一部分负荷用于平衡系统的有功功率,可以在运行频率允许范围内少量增加负荷,同时确保系统能够承受突然的负荷变化导致的频率波动。

在系统的重构与互联阶段,控制目标是减少各孤岛间的频率偏差。

由于“系统频率”是指并网的所有机组的频率,是系统的共同因子。

所以当各子系统进行互联时,需要调整机组间的频率偏差在尽可能小的范围内,从而保证系统稳定和机组安全。

这个阶段的控制手段主要有:机组的优化组合、负荷的配合恢复、系统的结构调整等。

在负荷恢复阶段,控制目标是尽可能多、尽可能快地恢复负荷。

约束条件主要是系统稳态频率、电压必须保持在系统允许范围内,线路潮流不越限,当大负荷投入时,系统频率的下降不会引起低频减载动作等。

因此,负荷恢复问题是一个包含整数规划和线性规划的混合规划问题,并具有众多的安全稳定约束条件,直接求解十分困难。

5.2无功平衡与频率控制在恢复过程中,无功不平衡源于空充长距离输电线路、空充电缆、变压器的投入以及并联电抗器和电容器的投入等。

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