电力系统低频减负荷优化配置的研究及应用

低频减负荷(UFLS)作为电力系统的第三道防线，是一种防止系统频率崩溃的有效手段。当电网出现大的有功缺额时能够有效地阻止系统频率的持续下降，从而避免系统出现频率、电压崩溃等大面积停电事故，本文结合江苏电网实际情况，对电力系统低频减负荷优化配置进行了研究，主要做了以下三个方面的工作： 1．介绍了用于低频减负荷方案优化配置的时域动态仿真分析法。比较了该方法与单机带集中负荷模型传统分析法的优缺点。传统分析法简单易行、模型参数依赖性小，但误差较大、只能估算频率稳态值而不能够反映系统的动态过程；时域动态仿真分析法考虑电网中各元件模型和参数的影响，能够较准确地反映系统动态特性，但优化配置工作复杂、计算量大、依赖于预想故障的设置。研究表明，采用以时域动态仿真为主，单机带集中负荷分析为辅的方法进行低频减负荷优化配置是目前比较合理的方法。 2．研究了电网各元件模型及参数在仿真中对系统频率动态过程的影响。采用时域动态仿真分析法确定了适用于江苏电网2007年低频减负荷优化配置的模型参数。本文通过进行模型参数灵敏度分析，得出了影响系统频率动态过程的主要参数，再通过对江苏电网近期两次实际故障的仿真，拟合得到了其余参数值。研究表明，时域动态仿真法依赖于模型与参数，而模型与参数的确定依赖于系统实际故障数据的数量。 3．采用时域动态仿真分析法研究了2007年江苏全网和各分区电网的综合负荷频率特性。首先制定了适合江苏电网低频减负荷优化配置的假想故障集，基于此对江苏电网现行的低频减负荷方案进行动态仿真校核，指出轮级间独立的分散控制策略可能造成负荷过切或欠切是现行方案的最大不足，带后加速的轮级间协调控制策略是优化配置的主要改进方向。最后，采用时域动态仿真法得到了一套适合江苏全网和各分区电网的低频减负荷配置方案。研究表明，新方案可以更加有效地抵御频率崩溃的风险、提高供电可靠性，为社会带来可观的经济效益。