www涩-www黄网站-www黄色-www黄色com-国产免费拍拍视频在线观看网站-国产免费怕怕免费视频观看

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

2018-07-31 16:41:55 《全球能源互聯網》雜志  點擊量: 評論 (0)
隨著中國現代交直流混合電網的不斷發展,如何整合協調已有的各種控制子系統,構建現代電網的安全穩定智能協調控制系統越來越受到關注。

摘要:隨著中國現代交直流混合電網的不斷發展,如何整合協調已有的各種控制子系統,構建現代電網的安全穩定智能協調控制系統越來越受到關注。首先總結了直流輸電對交直流混合電網安全穩定性的顯著影響,分析了電網中控制系統的現狀,進而指出當前各種控制子系統都是為了解決電力系統發展過程中的各個問題而自然出現的,并非有計劃性的統籌設計,缺乏來自系統全局角度的主動協調和趨優控制,“二次”控制系統需要向深度融合的物理信息系統演化。從系統論、控制論及協同論的觀點入手, 提出了構建分散—集中型現代電網智能協調控制系統的若干原則和總體框架,并舉例闡述了體現這些原則的工程實例。

關鍵詞 : 現代電網;協調控制;分散—集中型;協同論

國家電網公司科技項目“電網發展規模及承載能力與平衡結構演化規律研究”。

0 引言

世界范圍內工業的發展歷經了從工業1.0到工業4.0這四個階段,其特征可以這樣大致概括為:工業1.0實現了“大規模機械化生產”,工業2.0實現了“電氣化生產”,工業3.0實現了“自動化生產”,而工業4.0實現了“定制化生產”。對照工業1.0~工業4.0,縱觀世界范圍內電網的發展歷程[1],大體上也可分為三個階段,即“電氣化”、“自動化”與“智能化”階段。這三個階段的主要特征分別是:第一階段側重一次設備的建設(發電廠及電力系統),第二階段側重電力系統自動化的發展(電力系統及其自動化),第三階段則側重于構建一個具有智能、協調、融合、互動、可持續發展等特征的綜合能源網(智能電網與能源互聯網)。

中國電網目前總體上處于第二階段,并正在向第三階段發展。回顧中國電網的發展歷程可以發現,以大型水電基地的開發外送為契機,中國逐漸形成了交直流混合電網的格局;未來隨著特高壓交直流輸電工程的建設,中國還將進一步形成特高壓交直流混合電網[2-5],并與周邊國家互聯形成更大范圍內的能源互聯網。以特高壓交流構建骨干網架,滿足晉陜蒙川等地區大型能源基地開發外送需要,并充分發揮特高壓交流輸送容量大、聯網能力強、運行靈活的特點;以特高壓直流遠距離送電[6-9],特別在解決疆電外送、川電外送和藏電外送以及跨國輸電等問題中發揮重要作用。

從信息物理系統(cyber physical system,CPS)的角度來看,電力系統大體上可以分為三層:第一層是“一次”本體物理系統,主要由各種發輸變電一次設備構成;第二層是“二次”控制保護系統,主要由各種附屬于一次設備的控制保護裝置構成,主要用于實現物理系統本體的自身控制功能,是信息物理系統的初級體現形式;第三層可認為是深度融合的信息物理系統,主要由各種廣域的信息通信與測控系統構成,定位于信息系統與物理系統的深度融合,強調信息的全局獲取、互聯與共享,強調系統的狀態感知和靈活可控,強調數據挖掘與知識發現,從而極大地提升系統的全局可觀性與可控性。

可以看出,電力系統的三個發展階段與上述三個層次存在著較強的對應關系,即第一階段“電氣化”階段主要側重于“一次”物理系統的發展,第二階段“自動化”階段主要側重于“二次”控制裝置的發展,第三階段“智能化”階段主要側重于信息物理系統的深度融合。

在中國電網智能化發展技術方面,許多學者提出了研究思路和解決措施[10-16],分別從發展趨勢、電網結構、防御體系、調度系統、運行能力等方面進行了闡述。而現代交直流混合電網是一個復雜的廣域巨型系統,呈現出高電壓、大電流、高維度、非線性、復雜性等諸多特性,需要站在歷史發展角度,應用現代系統科學等新理論對目前電力系統中已有的各種控制系統進行梳理反思、協調優化和頂層設計,目前這方面的研究還很少。

從電網控制系統的角度來看,與設備的功能控制相比,電網的系統安全穩定控制有其特殊性,主要表現在:系統在線運行方式的識別與匹配要求高,對系統的全局運行信息需要進行一定程度上的狀態感知;控制的快速性要求高,控制策略的在線和實時生成難度大,需要大量知識和經驗的前饋投入;故障識別的快速性和精準度要求高,需要多種判據綜合使用;控制策略和定值的適應性和魯棒性要求高,要能一定程度上覆蓋系統運行的不確定性和仿真誤差。因此,系統的安全穩定控制是電力系統中對智能化要求程度極高的一種控制,在電網第三階段“智能化”的發展過程中大有可為。針對上述需求,可采用先進的信息通信技術和數據挖掘技術,實現信息的多層共享和系統的全局可觀,實現高度智能的策略生成,實現分層分散的協調控制,目的是從系統全局角度出發,構建多層級主動相互協調的智能控制系統。

本文分析了現代電網中各種控制系統的現狀,指出當前各種控制系統都是為了解決電力系統發展過程中的各個問題而自然出現的,并非有計劃性的統籌設計,缺乏來自系統全局角度的主動協調和趨優控制。本文從系統論、控制論及協同論[17]方法入手,提出了構建分散—集中型現代電網智能協調控制系統的若干原則和總體框架,并結合若干工程示例進行了闡述。

1 現代電網控制系統現狀及對電網安全穩定影響的分析

1.1 電力系統中各種控制保護的發展、特點和層級

目前,電力系統中廣泛存在各種各樣的控制保護設備,如發電機的勵磁控制、電力系統穩定器(power system stabilizer, PSS)和各種保護、直流輸電的控制保護系統、電網安全穩定控制系統以及各種常規繼電保護等。

電力系統控制保護設備為電力系統的安全穩定運行發揮了重要的作用,但縱觀這些控制保護設備的發展歷史,可以看出,它們都是為了有針對性的解決電力系統發展過程中的各個問題而自然地、陸續地出現的,并非有計劃性的統籌設計,從而在整體上呈現出無序、雜散的特點。比如為了維持和調節發電機的機端電壓,出現了勵磁系統控制器;而為了進一步提高發電機的調壓性能和響應速度,同時提高電力系統的靜態和暫態穩定性,由此進一步發展出了高倍數的快速勵磁控制器;但又一定程度上導致了電力系統阻尼特性的減弱和動態穩定問題的顯現,于是又進一步發展出了PSS,作為勵磁附加控制。

對照電力系統自身一次設備固有的分層結構,其各種控制系統一定程度上也呈現出分層分級的特點,根據其功能定位,大體上也可分為元件級、設備級、區域級和全系統級,如圖1所示。

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

圖1 現代電網控制系統分級特點示意圖

Fig. 1 Scheme of the hierarchical acteristic of control systems in modern power system

其中,元件級控制器主要包括發、輸、變、用電各環節中關鍵單一元件的控制器,包括發電機、變壓器、晶閘管、負荷等的控制器,其主要目的和定位是實現關鍵元件自身某方面的單一或綜合控制功能。設備級控制器則主要指由若干元件集成的較復雜的設備的高級控制器,如FACTS設備、HVDC工程、智能變電站的上層控制器等。

現有的元件級和設備級控制系統的功能定位是實現元件或集成設備自身的單一控制目標和功能,各種元件和設備通過交流電網這一介質來實現彼此之間的被動適應和自洽,缺乏來自系統全局角度的主動協調和趨優控制。

1.2 電力系統的控制系統從“二次”向全局智能協調的演化

以上所述這些用于實現本體設備自身功能的控制系統一般稱之為“二次”系統。以區別于“一次”本體設備。但值得指出的是,雖然這些“二次”系統是針對各個設備所獨立設計的,但是接入電網后一般都能夠平穩運行,具有較好的適應性。分析其原因主要有如下兩個方面:

(1)“二次”系統設計時一般把本體設備與交流電網接口處的電壓等電氣量作為邊界接口變量,接口變量較為明確和單一,設備對電網的適應性較好。

(2)這些“二次”控制系統通過接入交流電網這一較為“柔性”的介質來實現天然的、被動的協調自洽。交流電網的“柔性”體現在同步電機的慣性、網絡方程的線性等方面。

但是,被動協調的“二次”系統不是主動協調的趨優系統,會存在如下問題:

(1)設備控制對系統強度的依賴和支撐問題。

新能源發電一般通過電力電子設備接入電網,與同步機工作機制不同,它不是有效的獨立電壓源,而是一個受控電流源,對外部電網系統的依賴度很高,但支撐性很弱。具體來說,新能源電源需要外部電網提供較強的并網電壓,新能源電源對此電壓進行鎖相并對電網產生一個受控的注入電流,以達到輸出指定功率的控制目標。而傳統的同步發電機則是一個具有不可突變內電勢的獨立電壓源,且其電角速度具有很大的慣性,其輸出電流則由外部網絡決定,所以傳統同步機對外部電網的電壓支撐性很強,同時其抗擾性也很強,其內電勢可以在擾動前后保持不變,外部網絡的擾動都體現在輸出電流的變化上。因此,隨著電力電子并網電源占比上升和旋轉同步電機占比下降,同步電網的強度和支撐性都在逐漸減弱,對新能源發電接入的承載能力也在逐漸下降。

(2)元件和設備級控制與系統級控制的協調問題。

現代電網的電力電子設備日趨增多,電力電子設備本質上是基于波形瞬時值控制的裝置,但是為了較好地接入交流電網,往往需要將設備的外特性表現為工頻相量有效值(濾波器除外),即底層瞬時值控制需要與上層有效值目標之間進行協調。如果協調不好,往往帶來諧波超標、鎖相環時滯、超同步及次同步諧振以及其他更嚴重的問題,當電力電子設備的容量和數量達到一定規模時,這些問題將更加突出。

(3)設備控制目標與系統安全的協調問題。

設備的“二次”系統一般傾向于保持本體設備的功能特性要求,這可能會對系統帶來正反饋不穩定的負面影響。如具有自調節能力的現代負荷的恒功率控制器在邊界母線電壓下降時,為了保持負荷的恒功率會試圖按電壓的平方減小負荷的等值阻抗,而這反過來將會引起負荷母線電壓的進一步下降。與之相比,傳統的白熾燈、電阻絲等恒阻抗負荷則像交流電網一樣具備較好的“柔性”,即負荷功率隨著母線電壓下降而下降。

(4)設備功率控制目標與系統供給和消納能力的協調問題。

新能源發電的功率控制目標是追蹤最大出力(maximum power point tracking,MPPT),具有間歇性、隨機性的特點;電動汽車負荷的功率控制也具備時空隨機性和間歇性的特點。對這些設備來說,所接入的電網就是一個無窮大系統,它們只需要把目標功率注入和抽取即可,而其實由此帶來的功率不平衡都需要靠網內其他機組的調峰和備用來解決,隨著新能源以及電動汽車的飛速發展,這一協調問題越來越突出。

針對以上問題,隨著先進信息通信技術的發展,以及系統理論研究的不斷深入,對網內各種已有控制系統進行主動的協調優化顯得越來越重要,即傳統的“二次”控制系統需要向智能協調控制系統演化。該系統的特征是基于先進的信息通信和數據挖掘技術,實現全局可觀、分層分散協調控制,目的是從系統全局角度出發,構建多層級主動相互協調的自趨優智能控制系統。

鑒于現代電網中高壓(特高壓)直流輸電的比重逐漸增加[2-5],傳輸的功率越來越大,電壓等級也越來越高,而且高壓直流輸電的控制保護系統非常復雜,因此高壓直流輸電在現代電網的智能協調控制體系中占有重要地位,下面以高壓直流輸電為例,分析說明直流設備級“二次”控制系統對電網安全穩定的影響,以及直流“二次”控制系統主動參與系統級的智能協調控制對電網安全穩定性的提升作用。

1.3 高壓直流輸電系統將在未來電網控制體系中發揮重要作用

高壓直流輸電因其調控范圍廣(距離遠)、調控力度大(容量大),將在未來智能電網控制體系中發揮重要作用,本節以高壓直流輸電系統為例,闡述設備控制對電網安全穩定性正反兩方面的影響。

高壓直流輸電為大型能源基地的大容量、遠距離送出提供了有效的技術手段,但也給交直流混合電網的安全穩定性帶來了如下挑戰:

(1) 為保護換流閥等關鍵設備,直流線路故障和換流閥故障都有可能導致直流閉鎖。現有的特高壓直流輸送容量一般為8000~12000 MW,因此在交直流混聯電網中,直流閉鎖會給交流電網帶來較大的有功功率盈缺沖擊,將會引起送受端系統內的潮流重新分布以及頻率、電壓等問題,嚴重時將引起系統穩定破壞;在交直流并聯系統中,直流閉鎖會給并聯的交流電網帶來較大的有功潮流轉移沖擊,可能引起并聯交流系統的穩定破壞,影響范圍大,一般需要采取相應的安全穩定控制措施。

(2) 基于LLC(電流源型換流器)的高壓直流輸電技術,需要受端交流電網提供足夠的換相電壓,因此需要從兩側交流系統吸收大量的無功,而且在換相失敗后的功率恢復過程中從交流系統吸收的無功功率將更多,從而引發電壓穩定問題。多饋入直流之間的電氣距離短、相互影響大,因此多饋入直流系統的電壓穩定問題將更加突出。

(3) 在直流換流站附近的交流系統短路故障,可能會導致直流系統換相失敗,從而導致直流輸送功率受阻。與直流閉鎖不同的是,如果直流換相失敗持續的時間不夠長,將不會導致直流閉鎖。但在直流換相失敗期間,直流的輸送功率已經受阻,相應的潮流轉移和功率盈余已經發生,將會導致送受端系統電壓、潮流和頻率的波動,嚴重時可能帶來進一步的連鎖反應。

 

但從系統全局控制的角度來看,直流輸電也是可以充分利用的優質控制資源,可參與到系統級的智能協調控制中,具體如下:

(1) 直流輸電的緊急功率調制、頻率調制、附加阻尼控制、附加次同步振蕩阻尼控制等控制功能可用來充分提高系統的暫態穩定性、動態穩定性和頻率穩定性等性能。

(2) 直流輸電的緊急功率調制功能可以在一定程度上替代切負荷等安控措施。對于非交直流并列系統,在交流系統內速降外送直流的輸送功率,即等效于在此交流系統內采取切負荷措施,既可以達到切負荷措施的效果,又可以避免真正的負荷損失,是高效有力的有功控制資源。對于交直流并列系統,速升直流系統的輸送功率,即相當于減輕并列交流通道的潮流壓力,有利于提高交直流并聯系統的暫態穩定性,一定程度上可以達到送端切機、受端切負荷的控制效果。

與直流系統類似,現代電網中其他設備或元件的控制系統在完成自身控制功能的同時,也可為系統全局特性提供控制資源。因此,有必要研究構建現代交直流混合電網的安全穩定智能協調控制體系框架,以充分協調整合系統內的各種控制資源,為全系統安全穩定服務。

2 現代電網安全穩定智能協調控制系統的理論基礎與構建原則

2.1 技術需求

現代交直流混合電網是一個典型的復雜巨系統,僅針對局部功能需求而完成的各分散控制子系統并不能滿足系統全局優化控制的要求,而需要將現代系統理論的方法和觀點應用到現代電網的系統控制領域中,加強頂層設計,構建現代電網的智能協調控制系統。

2.2 理論基礎

按照系統科學的觀點,任何系統都是一個有機的整體,它不是各個部分的機械組合或簡單相加,系統的整體功能是各要素在孤立狀態下所沒有的性質。研究系統的目的在于調整系統結構,協調各要素關系,使系統達到優化目標。

根據協同論的觀點,在每個等級上,系統都是其下層組成部分的整體,同時又是上層系統的參加者。大系統中的許多小系統既相互作用,又相互制約,它們的平衡結構,以及由舊的結構轉變為新的結構,具有一定的規律。

協同論還指出,有序結構的出現不一定非要遠離系統平衡態(此處的平衡態指無序結構狀態、對應沙堆模型的坍塌態),系統內部要素之間的協同動作也能夠導致系統演化至另一個新結構。

通過以上理論可以得出:

(1)系統由若干層級和子系統構成,且各層級和子系統之間都具備相對獨立性,相對獨立是進行相互協調的前提,各要素相互協調可使系統優化。

(2)系統在其內部各要素之間的協同作用下,由一個有序結構演化至另一個新的有序結構,且這一協同作用具有規律可循。

這將成為構建現代電網智能協調控制系統框架的理論基礎。

2.3 構建原則

根據以上理論基礎,結合各控制系統現狀,提出現代電網智能協調控制系統的構建原則如下:

(1)應當充分利用現有各種控制資源,構建分散—集中型智能協調控制系統。

1)高度集中的智能控制系統很脆弱,分散—集中型的智能控制系統與之相比可靠性更高,抗打擊能力也更強,包括抵御外界信息攻擊和物理沖擊的能力。

2)分散—集中型的智能協調控制系統并不破壞下層控制系統的原有功能和結構,只是通過引入協調(約束)變量的方式來從更高一層實現原有多個控制系統之間的協調控制。

3)分散—集中型的智能協調控制系統是建立在原有的下層控制系統基礎之上的,而且通過電網物理系統實現大閉環,因此分散—集中型的智能控制系統更易獲取全局可行解。

(2)應注意保持各層子系統的智能化和相對獨立性,構建上層控制系統時,不應將下層控制系統簡單退化為執行單元。

(3)電力系統中的各當地電氣量也一定程度上蘊含了系統的全局信息,應注意充分利用電力系統的自然時空分布特性實現多層級控制之間的自然解耦與協調。多層級控制之間需要引入協調(約束)變量時,應注意簡化、高效的優化原則。

(4)協調控制層定位于提供增值服務和全局優化,通過“協調”實現“協同”。

(5)在一些基本功能上,下層控制系統一定程度上具有上層控制系統的就地后備作用。

上述原則在一些電力系統工程實現與研究的案例中已有不同程度的體現和應用,詳見第3節所述,分別體現了跨不同層級之間的協調控制。

3 體現電力系統跨層級協調控制原則的案例分析

3.1 區域級與全系統級之間的協調控制

3.1.1 交直流協調控制

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

圖2 交直流協調控制示意圖

Fig. 2 The scheme of AC-DC coordinated control

如圖2所示的區域互聯電網,若發生直流C-B雙極閉鎖故障,區域A-B之間的交流聯絡線上會涌過大量潮流來補足區域B的功率缺額,為保持區域A對B的暫態穩定,需要切除區域B負荷5800 MW,而速降區域B送D直流功率5500 MW也可保持暫態穩定,可替代切負荷措施,減小了控制代價。該案例體現了上述原則(1)和(3),即充分利用直流控制資源和電力系統的時空分布特性,將暫態穩定問題轉化為更大范圍內的功率缺額問題。

3.1.2 廣域自適應解列控制

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

圖3 廣域自適應解列示意圖

Fig. 3 The scheme of wide-area adaptive islanding control

如圖3所示的區域互聯電網,區域B和C之間若發生三個雙回線聯絡通道同時跳閘,則區域C與外部電網的剩余4個雙回線聯絡通道將于2.5 s內陸續振蕩解列(順序如圖3中所示),解列后區域C內還需切除大量負荷才能恢復區域內系統穩定。但如果采用基于系統全局功角信息的廣域自適應解列控制,則可根據發電機功角的全局動態特征,盡早判別系統失穩,并結合機組分群失穩模式,在1.5 s時就將區域B與區域A、C之間的剩余四個通道同時解列,解列后區域C內的低頻減載量顯著減少,區域內系統更快恢復穩定。該案例體現了上述原則(1)~(5),上層的集中式廣域自適應解列控制利用全局功角信息作為協調變量,致力于提供控制速度更快和控制效果更優的全局優化增值控制,下層已有的分散式傳統解列裝置作為就地后備,充分利用當地電氣量信息作為協調變量來推測系統全局狀態,并充分利用系統的自然時空分布特性實現被動的就地觸發式序貫控制,當上層的集中廣域控制失效時仍可分散就地獨立動作。

3.2 區域級與元件級之間的協調控制

3.2.1 基于直流SSDC的SSO控制

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

圖4 基于直流SSDC的SSO控制示意圖

 

Fig. 4 The scheme of SSO control based on HVDC SSDC

在火電機組就近通過直流送出,且與送端交流電網聯系較弱時,可能出現SSO(次同步振蕩)現象,可以通過采用直流SSDC(附加次同步阻尼控制)的附加控制功能實現SSO的阻尼控制。該案例在如圖4所示的控制系統框圖設計中,體現了上述原則(2)~(4),將換流站交流母線電壓作為協調(約束)變量引入,從中提取次同步信號分量,在直流自身主控制功能的基礎上,通過SSDC附加控制功能,可實現SSO的抑制[18]。

3.2.2 AVC與SVC、CSR協調控制

隨著電力電子技術的發展,在電網中出現了一系列動態無功補償裝置,如SVC(靜止無功補償器)、STATCOM (靜止無功發生器)、CSR(可控高抗)等。這些設備一般都具有獨立的系統控制功能,能夠根據接入點的電壓或無功進行自主就地控制,輸出動態無功。而隨著電網全局自動電壓控制系統(AVC)的發展,AVC與這些無功補償設備之間的協調問題就越來越突出了。關于AVC與動態無功補償設備之間的協調控制目前有兩種思路,一種是將這些已有動態無功補償設備的控制功能退化,使其成為簡單的執行單元,由AVC統一發出無功指令,動態無功補償設備只是根據指令執行,這種思路實際上是統一控制;另一種思路是保留已有動態無功補償設備的就地控制功能,而將控制目標與響應范圍與AVC相協調,比如SVC或CSR一般都具有一個設定的電壓控制范圍,即控制目標的上下限(當系統電壓低于下限時則發出容性無功,當系統電壓高于上限時則發出感性無功,直至系統電壓進入控制目標的上下限之間,此時動態無功補償設備停止動作)。

該案例中,根據上文提出的協調控制原則(1)~(5),筆者更傾向于后一種協調控制思路,即將SVC或CSR的帶狀電壓控制范圍的上下限定值作為與AVC的協調(約束)變量引入,該電壓控制范圍的上下限定值可由AVC根據系統全局情況在線設定和調整,而動態無功補償設備的具體動作行為則由其根據自身的控制功能完成。在該思路設計中,上層AVC為下層的設備控制提供優化后的控制目標和邊界范圍,下層設備在合理的邊界范圍內進行獨立控制,同時作為上層AVC的后備,各司其職,彼此協同,從而實現真正意義上的協調控制。

4 現代電網安全穩定智能協調控制系統總體框架

根據原則和應用案例,可提出現代電網智能協調控制系統框架如圖5所示。

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

圖5 現代電網智能協調控制系統框架示意圖

 

Fig. 5 The scheme of framework of smart coordinated control system in hybrid AC-DC power system

現代電網智能協調控制系統框架具有如下宏觀演進特征:從“功能達標”控制模式向“主動趨優”控制模式轉變,從孤立控制模式向協調控制模式轉變,從孤島信息支撐向廣域信息共享轉變,從單純物理系統向物理信息系統轉變。

在多層級、分散—集中型的現代電網智能協調控制系統框架中,各層級控制系統的功能定位如下所述:

(1) 全系統級智能協調控制主要實現全系統的協調控制功能,包括區域間解列,跨區域的交直流協調控制,區域間聯絡線潮流控制,跨區域AGC等。

(2)區域級控制主要實現區域電網層面的控制功能,包括區域電網安全穩定控制、區域電網AVC、區域電網AGC等。

(3) 設備(元件)級控制主要實現設備(元件)自身的控制功能。

 

在現代電網智能協調控制系統框架中,各不同層級控制系統在保持下一層級控制系統相對獨立的前提下,通過引入協調(約束)變量來實現各層級之間的協調控制。對于區域級控制系統,如果實現起來比較簡單,也可以只通過引入同一層級間的協調(約束)變量,而不經過上一級控制系統來實現區域層級之間的協調控制。各層級控制系統常用的協調(約束)變量如表1所示。

現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討

表1 現代電網智能協調控制系統框架中各層級控制系統的常用協調(約束)變量

Table 1 The coordination/constraint variables of each layer system in the framework of smart coordinated control system in modern grid

本文提出方法和原則,應當在系統安全穩定控制的框架設計和實際案例中予以注意和反思,并結合具體案例具體分析,以指導工程實際應用。

5 結論

本文應用系統科學中協同論等觀點,對目前電力系統中已有的各種控制系統的功能目標、發展歷史和協調特性進行梳理,在總結和反思的基礎上,提出電網安全穩定智能協調控制系統的頂層設計理念、框架和若干原則,主要結論如下:

(1)電力系統現有多種控制系統的簡單疊加并不能構成真正意義上的現代電網智能控制系統。

(2)電力系統現有的各種設備的“二次”控制系統大都是為了實現設備的自身功能,通過接入交流電網來實現各設備之間的被動協調,缺乏來自系統全局角度的主動協調和趨優控制。

(3)應從系統論、控制論、協同論等方法入手,以整個電網為控制對象,從系統全局角度出發,構建多層級、分散—集中型、主動相互協調的智能控制系統,以取得更大的增值效益。

(4)在現代電網智能協調控制系統中,構建上層控制系統時,應注意保持各層子系統的智能化和相對獨立性,不應將其簡單退化為執行單元。

(5)分散—集中型的智能控制系統比高度集中的智能控制系統具備更強的魯棒性。

參考文獻

[1] 周孝信,魯宗相,劉應梅,等.中國未來電網的發展模式和關鍵技術 [J].中國電機工程學報,2014,34(29):4999-5006.Zhou Xiaoxin, Lu Zongxiang, Liu Yingmei, et al. Development Models and Key Technologies of Future Grid in China[J].Proceedings of the CSEE, 2014, 34(29): 4999-5006(in Chinese).

[2] 劉振亞. 中國電力與能源[M]. 北京:中國電力出版社,2012:177-180.

[3] 舒印彪,張文亮,周孝信,等. 特高壓同步電網安全性評估[J]. 中國電機工程學報,2007,27(34):1-6.Shu Yinbiao, Zhang Wenliang, Zhou Xiaoxin, et al. Security Evaluation of UHV Synonized Power Grid[J]. Proceedings of the CSEE, 2007, 27(34): 1-6(in Chinese).

[4] 張運洲. 對我國特高壓輸電規劃中幾個問題的探討[J]. 電網技術,2005,29(19):11-14.Zhang Yunzhou. The Discussion on Some Problems of Planning of China UHV Grid[J]. Power System Technology,2005, 29(19): 11-14(in Chinese).

[5] 印永華,郭強,張運洲,等. 特高壓同步電網構建方案論證及安全性分析[J]. 電力建設,2007,28(2):1-4.Yin Yonghua, Guo Qiang, Zhang Yunzhou, et al. Scheme Study and Safety Analysis of UHV Synonous Power Grid Composition [J]. Electric Power Construction, 2007, 28(2):1-4(in Chinese).

[6] 趙畹君. 高壓直流輸電工程技術[M]. 北京:中國電力出版社,2004:106-112.

[7] 浙江大學直流輸電科研組. 直流輸電[M]. 北京:水利水電出版社,1985:258-259.

[8] 徐政. 交直流電力系統動態行為分析[M]. 北京:機械工業出版社,2004:61-66.

[9] 李興源. 高壓直流輸電系統的運行和控制[M]. 北京:科學出版社,1998:153-155.

[10] 胡學浩. 智能電網—未來電網的發展態勢[J]. 電網技術,2009,33 (14):1-5.Hu Xuehao. Smart Grid—A Development Trend of Future Powergrid[J]. Power System Technology, 2009, 33(14):1-5(in Chinese).

[11] 張文亮,劉壯志,王明俊,等. 智能電網的研究進展及發展趨勢[J]. 電網技術,2009,33(13):1-11.Zhang Wenliang, Liu Zhuangzhi, Wang Mingjun, et al.Research Status and Development Trend of Smart Grid[J].Power System Technology, 2009, 33(13): 1-11(in Chinese).

[12] 劉振亞,秦曉輝,趙良,等. 特高壓直流分層接入方式在多饋入直流電網中的應用[J]. 中國電機工程學報,2014,33(10):1-7.Liu Zhenya, Qin Xiaohui, Zhao Liang, et al. Study on the Application of UHVDC Hierarchical Connection Mode to Multi-infeed HVDC System[J]. Proceedings of the CSEE,2014, 33(10): 1-7(in Chinese).

[13] 盧強,戚曉耀,何光宇. 智能電網與智能廣域機器人[J]. 中國電機工程學報,2011,31(10):1-5.Lu Qiang, Qi Xiaoyao, He Guangyu. Smart Grid and Smart Wide Area Robot[J]. Proceedings of the CSEE, 2011, 31(10):1-6(in Chinese).

[14] 薛禹勝. 時空協調的大停電防御框架 (一)從孤立防線到綜合防御[J]. 電力系統自動化,2006,30(1):8-16.Xue Yusheng. Space-time Cooperative Framework for Defending Blackouts Part I-from Isolated Defense Lines to Coordinated Defending[J]. Automation of Electric Power Systems, 2006, 30(1):8-16(in Chinese).

[15] 張智剛,夏清. 智能電網調度發電計劃體系架構及關鍵技術[J]. 電網技術,2009,33(20):1-8.Zhang Zhigang, Xia Qing. Architecture and Key Technologies for Generation Scheduling of Smart Grid[J]. Power System Technology, 2009, 33(20): 1-8(in Chinese).

[16] 孫華東,王琦,卜廣全,等. 中國智能輸電系統發展現狀分析及建議[J]. 電網技術,2010,34(2):1-6.Sun Huadong, Wang Qi, Bu Guangquan, et al.Analyses and Suggestions on Current Development Status of Smart Power Transmission Systems in China[J]. Power System Technology,2010, 34(2): 1-6(in Chinese).

[17] 哈肯. 協同學[M]. 凌復華,譯. 上海:上海譯文出版社,2013:1-13.

[18] 高本鋒,趙成勇,肖湘寧,等. 高壓直流輸電系統附加次同步振蕩阻尼控制器的設計與實現[J]. 高電壓技術,2010,36(2):501-506.Gao Benfeng, Zhao Chengyong, Xiao Xiangning, et al. Design and Implementation of SSDC for HVDC [J]. High Voltage Engineering, 2010, 36(2): 501-506(in Chinese).

作者簡介:

 

李柏青(1963),男,中國電科院副總工程師,系統所所長,教授級高級工程師,長期從事電力系統分析與控制研究工作。

秦曉輝(1979),男,博士,教授級高級工程師,主要從事電力系統分析與控制研究工作,E-mail: qinxh@ epri.sgcc.com.cn。

原標題:現代交直流混合電網安全穩定智能協調控制系統框架探討 

大云網官方微信售電那點事兒

責任編輯:售電衡衡

免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與本站無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。
我要收藏
個贊
?
主站蜘蛛池模板: 在线免费看一级片| 久久精品一区二区三区不卡牛牛| 亚洲精品成人一区二区www| 中文字幕一区二区三区久久网站| 成年人黄色片| 波多野结衣一区二区在线| 国产成人精品日本亚洲麻豆| 国产手机精品视频| 国产午夜亚洲精品| 国产三级做爰高清视频a| 国产在线小视频| 国产视频a区| 国产亚洲精| 国产亚洲综合在线| 国产手机视频| 成人区视频爽爽爽爽爽| 成年片人免费www| 97视频久久| 一级做a爱过程免费视| 一级片在线免费看| 亚洲一区二区三区国产精品| 亚洲精品国产一区二区三区四区 | 久久这里只有精品免费播放 | 亚洲精品99久久久久中文字幕 | 成人免费xxxxx在线视频| 成人一级片| www.99在线观看| 2020久久国产最新免费观看| 中文字幕精品视频| 亚洲自拍偷拍图| 午夜免费福利网站| 日本特黄特色高清免费视频| 欧美日韩精品在线播放| 欧美成人短视频| 久草在线最新视频| 国产特黄一级毛片特黄| 波多野结衣一级| 一级毛片免费看| 日本一区二区三区四区不卡| 欧美大片在线播放| 久久九九精品一区二区|