多直流饋入受端電網(wǎng)緊急切負(fù)荷控制研究
發(fā)布時間:2021-02-07 12:02
大容量遠(yuǎn)距離電能傳輸是目前我國電網(wǎng)乃至未來全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要特點。電力系統(tǒng)的不斷建設(shè)提高了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,大規(guī)模風(fēng)電、光伏等清潔能源機組并網(wǎng)降低了系統(tǒng)的慣性水平,電網(wǎng)中隱性故障和連鎖故障的發(fā)生概率增大。特高壓聯(lián)絡(luò)線解列會使受端電網(wǎng)產(chǎn)生大量功率缺額,致使頻率、電壓等暫態(tài)指標(biāo)不斷惡化。為故障配置緊急控制方案,防止系統(tǒng)最后一道防線的觸發(fā),是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的必要措施。本文主要研究多直流饋入受端電網(wǎng)故障后的緊急負(fù)荷控制,具體研究內(nèi)容如下:搭建多直流饋入受端電網(wǎng)模型,驗證了電網(wǎng)模型作為研究對象的可行性。提出了考慮多種暫態(tài)指標(biāo)約束的緊急切負(fù)荷優(yōu)化模型,通過約束違反程度對緊急控制方案進(jìn)行評價。提出了基于粒子群算法的緊急切負(fù)荷優(yōu)化方法,通過改進(jìn)初始種群的生成方法和運動參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整提高算法的優(yōu)化能力。對迭代公式進(jìn)行改進(jìn)使優(yōu)化方案適用于實際,通過并行計算技術(shù)縮短了算法耗時。驗證了算法的改進(jìn)效果以及對緊急切負(fù)荷方案的優(yōu)化效果。提出基于參數(shù)擬合模型的切負(fù)荷方案快速優(yōu)化方法,利用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合系統(tǒng)暫態(tài)參數(shù)與負(fù)荷控制向量間的函數(shù)關(guān)系,對緊急控制方案實施后系統(tǒng)的暫態(tài)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測以評估控制方案。考...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-4簡化山東電網(wǎng)拓?fù)鋱D??設(shè)置扎魯特-青州直流線路閉鎖故障,無緊急控制措施,運行方式為總有功??
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山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??49.737Hz,頻率最終穩(wěn)定在49.9Hz左右。??設(shè)置各負(fù)荷節(jié)點最大切負(fù)荷量為40%,暫態(tài)頻率最小值不小于49.5Hz,暫??態(tài)電壓最小值不小于〇.85p.u.,暫態(tài)電流最大值不大于2kA。設(shè)置A^p=80個粒子??規(guī)模的種群,最大迭代次數(shù)M為40次,慣性系數(shù)出為0.4,群體加速系數(shù)4和個??體加速系數(shù);lu分別為0.7和0.3,切負(fù)荷比例差異的調(diào)節(jié)系數(shù)Aave為0.1,群體庫??容量iVg和個體庫容量爪分別都為20,初始種群生成范圍為[0,0.2]。對緊急切負(fù)??荷控制方案進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果如下所示。??49.6?1?1/??V-fv?V?V:??|?w??^??1--——■?—??上????J?—?—,1?—i????^?-?i-i?■??.?i?'????0?1?2345678?9?10?01?234?5?6789?10??昉間/s?時間/s??(a)母線頻率?(b)母線電壓??圖2-7暫態(tài)指標(biāo)軌跡曲線??優(yōu)化后的緊急切負(fù)荷方案共切除有功負(fù)荷4040.22MW,切除后保持最低頻??率在設(shè)置的門檻值之上,暫態(tài)電壓和暫態(tài)電流也未出現(xiàn)越限的情況。優(yōu)化后的負(fù)??荷控制方案比未優(yōu)化方案減少649.86MW切負(fù)荷量,并且達(dá)到了同樣的頻率恢??復(fù)效果。優(yōu)化后的方案可以減小切負(fù)荷量的關(guān)鍵在于,某些負(fù)荷節(jié)點對頻率恢復(fù)??更敏感或某些節(jié)點恰好在電網(wǎng)暫態(tài)指標(biāo)較為薄弱的環(huán)節(jié),切除相同負(fù)荷的情況下,??此類負(fù)荷對頻率的恢復(fù)作用更明顯,優(yōu)化中往往會優(yōu)先把此類負(fù)荷增加至上限。??各節(jié)點切負(fù)荷比例分布如下圖所示。??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]英國“8·9”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 孫華東,許濤,郭強,李亞樓,林偉芳,易俊,李文鋒. 中國電機工程學(xué)報. 2019(21)
[2]基于多層支持向量機的交直流電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制方法[J]. 胡益,王曉茹,滕予非,艾鵬,車玉龍. 中國電機工程學(xué)報. 2019(14)
[3]巴西“3·21”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 易俊,卜廣全,郭強,習(xí)工偉,張劍云,屠競哲. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[4]基于深度強化學(xué)習(xí)的電網(wǎng)緊急控制策略研究[J]. 劉威,張東霞,王新迎,侯金秀,劉麗平. 中國電機工程學(xué)報. 2018(01)
[5]一種基于貪心算法的緊急控制策略優(yōu)化搜索方法[J]. 陳學(xué)通,凌超,薛峰,周野,宋曉芳. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(23)
[6]“一帶一路”背景下全球能源互聯(lián)網(wǎng)運行機制構(gòu)建[J]. 李海石,徐向藝,張磊. 山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(06)
[7]基于凸優(yōu)化理論的電力系統(tǒng)主動解列最優(yōu)斷面搜索研究[J]. 賈駿,謝天喜,陳舒,徐陽,胡成博,唐飛. 中國電機工程學(xué)報. 2018(01)
[8]基于支持向量機的電力系統(tǒng)緊急控制實時決策方法[J]. 胡偉,張瑋靈,閔勇,陳磊,董昱,余銳,劉柏私,王磊. 中國電機工程學(xué)報. 2017(16)
[9]含柔性直流電網(wǎng)的交直流混聯(lián)系統(tǒng)潮流優(yōu)化控制[J]. 苗丹,劉天琪,王順亮,彭喬. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(12)
[10]基于關(guān)鍵支路受擾軌跡凹凸性的暫態(tài)穩(wěn)定判別及緊急控制[J]. 鄭超,苗田,馬世英. 中國電機工程學(xué)報. 2016(10)
博士論文
[1]電力系統(tǒng)連鎖故障分析與緊急控制研究[D]. 甘國曉.浙江大學(xué) 2019
[2]電力信息物理融合系統(tǒng)的負(fù)荷緊急控制理論與方法[D]. 王琦.東南大學(xué) 2017
[3]電力系統(tǒng)緊急狀態(tài)下切負(fù)荷控制策略研究[D]. 張執(zhí)超.華北電力大學(xué) 2014
[4]電力系統(tǒng)暫態(tài)頻率穩(wěn)定評估與控制研究[D]. 李常剛.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]與頻率偏移成比例的連續(xù)低頻減載控制策略研究[D]. 孫燕麗.山東大學(xué) 2018
[2]電網(wǎng)運行方式典型場景提取方法研究[D]. 孫小磊.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]緊急切負(fù)荷與負(fù)荷轉(zhuǎn)供協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究[D]. 續(xù)昕.山東大學(xué) 2016
[4]提高暫態(tài)電壓穩(wěn)定水平的緊急控制策略研究[D]. 曹陽.湖南大學(xué) 2015
[5]應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)機脫網(wǎng)的無功電壓緊急控制策略研究[D]. 吳倩.華中科技大學(xué) 2013
本文編號:3022195
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-4簡化山東電網(wǎng)拓?fù)鋱D??設(shè)置扎魯特-青州直流線路閉鎖故障,無緊急控制措施,運行方式為總有功??
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??8000??'???;;:?1??6000?.?z^一’一?j??4000?-?Z’?-)??t?Z????2000?-??z??〇?—"aiS==::^^^?j??-2000???-??-4000?-??-6000??'?1?'?1?'?1?-■?'?:???0123456789?10??時間/S??圖2-6轉(zhuǎn)子角軌跡曲線??設(shè)置緊急切負(fù)荷控制切除電網(wǎng)6%的有功負(fù)荷以及等比例的無功負(fù)荷,切負(fù)??荷操作延時0.2s觸發(fā),切除有功負(fù)荷3517.56MW。此時系統(tǒng)功角穩(wěn)定,不會產(chǎn)??生局部發(fā)電機組相對振蕩的情況,但系統(tǒng)的其他暫態(tài)指標(biāo)仍出現(xiàn)越限情況,如下??表所示。??表2-1母線電壓??母線?牟平?棲霞?昆瑜G?抽蓄?抽蓄G??最小電壓/p_u.?0.7496?0.7968?0.8043?0.8619?0.8752??最大電壓/p.u.?1.1912?1.1842?1.1832?1.1518?1.1512??表2-2母線頻率??母線?抽蓄G?抽蓄?昆瑜G?昆瑜?牟平??最低頻率/Hz?49.235?49.242?49.288?49.291?49.369??表2-3線路電流??線路?棲霞-牟平?牟平-昆瑜??最大電流/kA?2.348?1.700??以保證最低頻率不觸發(fā)低頻減載為目標(biāo),設(shè)置緊急切除全網(wǎng)8%的負(fù)荷,包??括有功負(fù)荷4690.08MW。此時全網(wǎng)最低頻率為49.502Hz,不觸發(fā)低頻減載。暫??態(tài)電壓最大跌落值〇.833p.u.,依然存在切機保護(hù)誤動作的風(fēng)險,且暫態(tài)最大電流??仍大于2kA。如果考慮保存暫
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??49.737Hz,頻率最終穩(wěn)定在49.9Hz左右。??設(shè)置各負(fù)荷節(jié)點最大切負(fù)荷量為40%,暫態(tài)頻率最小值不小于49.5Hz,暫??態(tài)電壓最小值不小于〇.85p.u.,暫態(tài)電流最大值不大于2kA。設(shè)置A^p=80個粒子??規(guī)模的種群,最大迭代次數(shù)M為40次,慣性系數(shù)出為0.4,群體加速系數(shù)4和個??體加速系數(shù);lu分別為0.7和0.3,切負(fù)荷比例差異的調(diào)節(jié)系數(shù)Aave為0.1,群體庫??容量iVg和個體庫容量爪分別都為20,初始種群生成范圍為[0,0.2]。對緊急切負(fù)??荷控制方案進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果如下所示。??49.6?1?1/??V-fv?V?V:??|?w??^??1--——■?—??上????J?—?—,1?—i????^?-?i-i?■??.?i?'????0?1?2345678?9?10?01?234?5?6789?10??昉間/s?時間/s??(a)母線頻率?(b)母線電壓??圖2-7暫態(tài)指標(biāo)軌跡曲線??優(yōu)化后的緊急切負(fù)荷方案共切除有功負(fù)荷4040.22MW,切除后保持最低頻??率在設(shè)置的門檻值之上,暫態(tài)電壓和暫態(tài)電流也未出現(xiàn)越限的情況。優(yōu)化后的負(fù)??荷控制方案比未優(yōu)化方案減少649.86MW切負(fù)荷量,并且達(dá)到了同樣的頻率恢??復(fù)效果。優(yōu)化后的方案可以減小切負(fù)荷量的關(guān)鍵在于,某些負(fù)荷節(jié)點對頻率恢復(fù)??更敏感或某些節(jié)點恰好在電網(wǎng)暫態(tài)指標(biāo)較為薄弱的環(huán)節(jié),切除相同負(fù)荷的情況下,??此類負(fù)荷對頻率的恢復(fù)作用更明顯,優(yōu)化中往往會優(yōu)先把此類負(fù)荷增加至上限。??各節(jié)點切負(fù)荷比例分布如下圖所示。??20??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]英國“8·9”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 孫華東,許濤,郭強,李亞樓,林偉芳,易俊,李文鋒. 中國電機工程學(xué)報. 2019(21)
[2]基于多層支持向量機的交直流電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制方法[J]. 胡益,王曉茹,滕予非,艾鵬,車玉龍. 中國電機工程學(xué)報. 2019(14)
[3]巴西“3·21”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 易俊,卜廣全,郭強,習(xí)工偉,張劍云,屠競哲. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[4]基于深度強化學(xué)習(xí)的電網(wǎng)緊急控制策略研究[J]. 劉威,張東霞,王新迎,侯金秀,劉麗平. 中國電機工程學(xué)報. 2018(01)
[5]一種基于貪心算法的緊急控制策略優(yōu)化搜索方法[J]. 陳學(xué)通,凌超,薛峰,周野,宋曉芳. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(23)
[6]“一帶一路”背景下全球能源互聯(lián)網(wǎng)運行機制構(gòu)建[J]. 李海石,徐向藝,張磊. 山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(06)
[7]基于凸優(yōu)化理論的電力系統(tǒng)主動解列最優(yōu)斷面搜索研究[J]. 賈駿,謝天喜,陳舒,徐陽,胡成博,唐飛. 中國電機工程學(xué)報. 2018(01)
[8]基于支持向量機的電力系統(tǒng)緊急控制實時決策方法[J]. 胡偉,張瑋靈,閔勇,陳磊,董昱,余銳,劉柏私,王磊. 中國電機工程學(xué)報. 2017(16)
[9]含柔性直流電網(wǎng)的交直流混聯(lián)系統(tǒng)潮流優(yōu)化控制[J]. 苗丹,劉天琪,王順亮,彭喬. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(12)
[10]基于關(guān)鍵支路受擾軌跡凹凸性的暫態(tài)穩(wěn)定判別及緊急控制[J]. 鄭超,苗田,馬世英. 中國電機工程學(xué)報. 2016(10)
博士論文
[1]電力系統(tǒng)連鎖故障分析與緊急控制研究[D]. 甘國曉.浙江大學(xué) 2019
[2]電力信息物理融合系統(tǒng)的負(fù)荷緊急控制理論與方法[D]. 王琦.東南大學(xué) 2017
[3]電力系統(tǒng)緊急狀態(tài)下切負(fù)荷控制策略研究[D]. 張執(zhí)超.華北電力大學(xué) 2014
[4]電力系統(tǒng)暫態(tài)頻率穩(wěn)定評估與控制研究[D]. 李常剛.山東大學(xué) 2012
碩士論文
[1]與頻率偏移成比例的連續(xù)低頻減載控制策略研究[D]. 孫燕麗.山東大學(xué) 2018
[2]電網(wǎng)運行方式典型場景提取方法研究[D]. 孫小磊.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]緊急切負(fù)荷與負(fù)荷轉(zhuǎn)供協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究[D]. 續(xù)昕.山東大學(xué) 2016
[4]提高暫態(tài)電壓穩(wěn)定水平的緊急控制策略研究[D]. 曹陽.湖南大學(xué) 2015
[5]應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)機脫網(wǎng)的無功電壓緊急控制策略研究[D]. 吳倩.華中科技大學(xué) 2013
本文編號:3022195
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