电力系统机网协调优化若干问题研究

电源是电力产生的主要方式,是统一坚强智能电网发电环节的基本保证和重要组成部分。随着发电机组装机容量的增加、电网互联的日渐紧密,电网运行特性日趋复杂,大机组和大电网之间的相互作用及影响已成为关系到电力生产安全性和经济性的关键技术问题之一。研究发电机涉网参数在线评估和厂网协调优化控制方法,强化机网协调能力,有助于提升电力系统安全稳定水平,提高应对大面积停电事故的能力,是构筑坚强电网的基础。 本文针对电力系统机网协调优化问题展开研究,取得了如下创新性研究成果： 1)基于WAMS系统建立了一套发电机组一次调频性能在线评估指标体系,从对象维、事件维和时间维三个角度对一次调频能力进行全面的分析和评价；根据WAMS数据特点,针对各项指标设计了相应的算法,解决了系统频率突变关键时间点难以确定的问题,能够有效避免机电暂态过程对计算结果准确性的影响。 2)构建了基于安全性、质量性、经济性三类指标事件驱动的AGC和AVC分层协调优控制系统结构体系,设计了相应的AGC与AVC系统控制策略和控制算法,充分利用协调控制系统的分层结构和AGC、AVC交叉迭代方法实现功率分配和网损优化的协调控制。 3)在计及励磁系统动态的发电机模型的基础上,将励磁回路的变化、调速侧的变化作为干扰项(励磁回路电气扰动和机械功率扰动)考虑到模型中进行计算,在调速器侧加入辅助控制量以增大机组稳定性,提出了一套发电机励磁调速与调速侧电力系统稳定器协调控制方法。 4)通过对电网动态过程中机组涉网保护动作行为的分析,从保证电网稳定的角度,分析了机组失磁保护与机组控制以及系统控制的配合关系,提出了计及机网协调的发电机失磁保护改进方案,能够同时计及功角稳定和电压稳定的要求并兼顾电网和电厂的要求。