摘要：随着新能源发电设备的大规模持续并网和特高压交直流电网的快速发展,我国电源结构和电网格局发生了重大改变,电力系统安全稳定特性发生了深刻变化,出现了很多无法纳入现有稳定性分类体系的新型失稳现象和异常运行状态,亟需提出适应当前电网发展的分类体系。为此,该文首先介绍强制性国家标准GB 38755-2019《电力系统安全稳定导则》提出的电力系统稳定性定义与分类,分析比较其与IEEE/CIGRE-2004稳定性分类的异同;然后,对IEEEPES在2020年提出的电力系统稳定性扩展分类方法进行评述;最后,以问题性质、表征形式、扰动大小和动态过程为分类原则和依据,提出电力系统安全稳定性的分类体系。对电力系统安全稳定性进行合理的分类,可以准确区分不同现象的物理性质,有助于对问题进行合理简化及采用恰当的分析模型和仿真工具,对系统规划、设计、运行和科学研究均有重要的指导意义。

摘要：过电压控制是大容量高压直流输电广为关注的一个问题。由于无功大量集中进行补偿,直流扰动或闭锁后换流站电压会短时大幅上升,需要通过预防控制避免过电压引起设备绝缘损坏或产生次生故障。实际系统中发生非典型工况下直流闭锁后过电压异常现象,压升超出常规工况,给电网安全带来风险。详细分析了过电压异常现象的机制,并仿真验证了机制分析的有效性。在此基础上总结了存在过电压异常风险的非典型工况,为过电压绝缘配合设计及交直流电网运行控制提供指导。

摘要：传统的阻尼控制器较难适应系统结构与运行方式的变化,导致电网的低频振荡现象仍然时有发生。设计了一种基于广域动态信息的自寻优自适应阻尼控制器。该控制器使用改进的Prony算法,在线分析得到系统弱阻尼区间振荡模式的阻尼比,并据此通过自寻优的方法调整控制器的参数。该方法避免了现有自适应阻尼控制方法中存在的系统降阶模型辨识的困难,其控制效果通过在南方电网直流调制中的仿真应用得到了验证。进一步,实现了该直流自适应阻尼控制器的软硬件系统,并在基于实时数字仿真器(RTDS)与广域测量系统物理装置的实验平台上进行了测试。闭环控制实验结果说明了此自适应策略的有效性及广域阻尼控制的可行性。

摘要：广域阻尼控制器(WADC)是抑制电力系统区间低频振荡模式的一种新技术,区别于传统的本地控制器设计,存在大量的不同种类反馈信号之间如何选择的问题。文中提出以WADC单位控制输出量获得最大阻尼为目标,基于线性系统的理论推导得到了用于WADC广域反馈信号选择的主模比指标,并且给出了基于Prony辨识的可用于复杂系统中的主模比计算方法。在2006年南方电网交直流混联系统中,通过特征值分析和时域仿真验证了最大主模比指标的有效性。

摘要：在线数据模型及电网参数是电网调度一体化运行计算分析的基础。考虑多源数据的特征,提出了基于多源数据的在线数据评估方法。采用动态智能映射策略方法进行在线数据模型评估,进而利用模型评估的结论结合SCADA/EMS的数据给出电网参数评估方法;最后利用电力系统高级计算的相关知识对在线数据进行调整。实际算例证明该方法能够对在线数据进行全面的评估及校核,并具有较高的计算精度,能为智能电网技术支持系统在线数据实用化分析提供一种可行的方法。

摘要：中国直流输电快速发展过程中,孤岛运行方式成为多个直流工程中共同遇到的难题。锦苏直流送端孤岛试验中发现了频率异常波动现象,暴露出直流孤岛运行中存在调速器稳定问题。针对此问题,建立直流孤岛系统调速器稳定分析模型,通过频域分析研究了影响调速器稳定性的因素,在此基础上提出一种基于频域灵敏度分析的调速器和直流频率控制器解耦设计方法。采用该方法剖析了锦苏直流孤岛试验中频率异常波动现象的机制,重新设计了调速器和直流频率控制器,现场试验结果验证了所提分析和设计方法的有效性。

摘要：随着特高压交、直流工程的不断投运,我国逐渐形成了一个交、直流紧密耦合,多直流、多交流相互影响,送受端不断一体化,运行控制复杂多变的大规模特高压交、直流混合电网。为保证上述电网的安全稳定运行,必须对其运行特性进行研究和仿真分析。大规模特高压交、直流电网对仿真的规模、精度和速度均提出了更高的要求,目前为止,已有的仿真工具均不能同时满足其仿真的精度与效率需求。鉴于此,此文提出新一代特高压交直流电网仿真平台(new generation UHVAC/DC power grid simulation platform,NGSP)的设计方案,并从设计目的、技术路线以及具体实现等角度对其各部分的功能与架构进行了详细的分析。基于所提设计方案建设的仿真平台不仅能够实现6000个节点的数模混合电磁暂态仿真,同时相比于传统的仿真工具,其全数字仿真加速比达到了3000以上,明显提高了我国大规模特高压交、直流电网的仿真精度与效率,使仿真技术能够支撑电网实际发展。

摘要：广域控制是新一代大电网调控技术的发展方向。南方电网公司为提升区域间振荡阻尼,研发并安装了广域阻尼控制系统。该系统由位于6个500kV站点的相量测量单元(PMU)、位于2个直流整流站的控制子站、位于总调的控制中央站以及广域控制和高压直流(HVDC)输电系统的接口组成,利用2回大容量直流的调制来改善电网动态稳定性。文中介绍了广域阻尼控制系统的设计思路、总体概况、系统的开环试运行情况,详细分析了2次闭环大扰动试验的结果。运行与试验表明该系统完全达到了增强区域间振荡阻尼的设计目的。

摘要：随着大容量柔性直流输电技术日趋成熟,其在大电网中的应用愈发广泛。充分利用柔性直流灵活、快速的调节性能,设计合理的控制策略,有利于提升系统的安全稳定特性。文中重点针对柔性直流的交流故障穿越策略,利用扩展等面积法则(EEAC)分析了其影响系统暂态稳定性的机理。提出一种提高系统暂态稳定性的故障穿越策略工程优化整定方法。通过优化柔直在故障穿越期间的无功控制目标、低穿电压阈值、故障穿越期间的有功和无功电流限值以及故障穿越的恢复电压阈值,可显著提升柔性直流接入系统的暂态稳定特性。在规划系统仿真中验证了所提方法的有效性,可为实际柔性直流接入系统的控制策略优化及方式安排提供技术支撑。

摘要：广域阻尼控制是抑制电力系统区间低频振荡极具潜力的手段,降阶辨识方法可用于获取广域阻尼控制器设计所需要的模型。电力系统的维数成千上万,基于模式可控可观性分析提出了电力系统面向阻尼控制器设计的可降阶原理、降阶误差分析方法以及基于降阶原理估计和BIC准则的模型定阶方法,并研究了降阶辨识实验的激励信号和预滤波器设计。四机系统的仿真算例表明了所提出的面向广域阻尼控制的电力系统降阶辨识原理与方法的有效性。