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美国“9·8”大停电对连锁故障防控技术的启示

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电力系统自动化 2012年第15期36卷 1-7页

作者：方勇杰中国电力科学研究院北京市100192

叙述了2011年9月8日在美国西南地区电网发生的大停电事故演化过程,从连锁故障防控的视角分析了事故发展的技术原因,包括安全分析和预防控制技术欠缺、实时状态觉知能力不足、保护定值整定不合理、控制方案设置不当和保护与控制动作不协... 详细信息

叙述了2011年9月8日在美国西南地区电网发生的大停电事故演化过程,从连锁故障防控的视角分析了事故发展的技术原因,包括安全分析和预防控制技术欠缺、实时状态觉知能力不足、保护定值整定不合理、控制方案设置不当和保护与控制动作不协调。凝练了连锁故障防控技术需要加强的基础性工作,指出必须全面、深入、及时地掌握系统动态特性,协调保护控制动作,提高仿真分析精度。

关键词：连锁故障大停电系统崩溃电力系统保护预防控制紧急控制稳定控制

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跨区互联电网紧急控制技术未来发展分析

电力系统自动化 2011年第15期35卷 1-5,77页

作者：方勇杰国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司江苏省南京市210003

电网互联、跨区输电和间歇性能源接入对紧急控制技术提出了更高要求。针对动态过程中稳定形态的转换、无功电压动态复杂化、区域控制的跨区影响显著等稳定问题特征,以及新型控制手段灵活快速的特点,分析了远方区域信号用于实时决策、控... 详细信息

电网互联、跨区输电和间歇性能源接入对紧急控制技术提出了更高要求。针对动态过程中稳定形态的转换、无功电压动态复杂化、区域控制的跨区影响显著等稳定问题特征,以及新型控制手段灵活快速的特点,分析了远方区域信号用于实时决策、控制时序的广域配合、安全稳定控制系统之间的协调配合等控制策略的发展趋势,指出控制装置在应对网络通信方式下控制信号传输延时不确定性的能力、处理广域时序配合能力、融合事件与响应驱动的综合控制能力等方面需要进一步提升的方向。

关键词：跨区输电互联电网稳定形态转换广域时序配合协调控制

模型不确定性对自适应闭环紧急控制设计影响的探讨

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电力系统自动化 2011年第16期35卷 49-53页

作者：方勇杰国网电力科学研究院/南京南瑞集团公司江苏省南京市210003

探讨了自适应闭环紧急控制技术的高度集中优化的本质及其适用性受模型不确定性的影响。结合工业界在安全防御实践中消化不确定性的实际经验,指出在自适应闭环紧急控制设计中,应充分考虑高度集中优化系统适用的时空条件,复杂大系统闭环... 详细信息

探讨了自适应闭环紧急控制技术的高度集中优化的本质及其适用性受模型不确定性的影响。结合工业界在安全防御实践中消化不确定性的实际经验,指出在自适应闭环紧急控制设计中,应充分考虑高度集中优化系统适用的时空条件,复杂大系统闭环控制的框架设计不宜以高度集中优化为唯一设计理念,应在持续改善系统模型精度的同时,寻求摆脱对系统模型精确性依赖的其他方法。建议采用时空分散决策,将不确定性因素可能导致决策错误的风险进行分摊;应重视人在控制决策过程中的作用,并推广实施紧急控制策略适应性的在线校核;应考虑控制目标的弹性化,避免同时追求人为设计的确定性的多个最优目标,并采用风险的观点协调离线和在线预决策。未来应重视人工紧急调度决策支持技术的研究。

关键词：闭环控制安全防御不确定性集中优化

用紧急控制降低由输电断面开断引发系统崩溃的风险对印度大停电事故的思考

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电力系统自动化 2013年第4期37卷 1-6页

作者：方勇杰中国电力科学研究院北京市100192

简述了2012年7月30日和7月31日在印度发生大停电事故的过程。通过分析2次事故之间造成系统崩溃规模差异的原因,指出:缺乏主动控制措施导致大量潮流跨网转移超出电网转供能力是印度大停电的关键原因,而由输电断面开断事件自动触发集中切... 详细信息

简述了2012年7月30日和7月31日在印度发生大停电事故的过程。通过分析2次事故之间造成系统崩溃规模差异的原因,指出:缺乏主动控制措施导致大量潮流跨网转移超出电网转供能力是印度大停电的关键原因,而由输电断面开断事件自动触发集中切机和切负荷控制是防止类似事故发生的最有效的紧急控制措施,并可以从风险的观点来审视其经济上的合理性。从紧急控制技术的视角,总结了为保障控制有效性而需要进一步深化的工作,包括装置判据的研究、动作逻辑与系统响应交互影响的分析、控制效果对电网运行工况的适应性校核、紧急控制措施运行管理的加强等。

关键词：大停电电力系统崩溃电力系统保护紧急控制稳定控制

英国“8·9”停电事故对频率稳定控制技术的启示

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电力系统自动化 2019年第24期43卷 1-5页

作者：方勇杰智能电网保护和运行控制国家重点实验室南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)

2019年8月9日,英国电网发生了停电事故,造成了相当大的影响。英国电网运行机构提交的技术报告指出,事故源于独立并发的多重事件,造成突发大功率缺额,超出了相关标准的设防要求。系统频率的下降最终触发低频切负荷控制正确动作,导致对部... 详细信息

2019年8月9日,英国电网发生了停电事故,造成了相当大的影响。英国电网运行机构提交的技术报告指出,事故源于独立并发的多重事件,造成突发大功率缺额,超出了相关标准的设防要求。系统频率的下降最终触发低频切负荷控制正确动作,导致对部分负荷供电中断的事故。文中叙述了事故的演化过程,梳理和总结了技术报告中给出的事故分析结论,并提出了关于频率稳定控制技术的若干建议,包括提高切负荷控制的精准性和快速性、研究阻断连锁反应的控制逻辑、重视新能源发电设备动态行为的系统级实验验证。

关键词：停电频率稳定控制频率稳定分析低频切负荷连锁跳闸

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电力系统的自适应解列控制

电力系统自动化 2007年第20期31卷 41-44,48页

作者：方勇杰国网南京自动化研究院/南京南瑞集团公司江苏省南京市210003

基于预决策和事件检测的紧急控制可适当考虑第三级标准中一些故障场景明确的极端严重故障形态,但不能代替第三道防线。基于系统设计理念、采用全局实时信息的失步解列控制系统是解决复杂电网解列控制适应性的方案。此外,应深入研究联络... 详细信息

基于预决策和事件检测的紧急控制可适当考虑第三级标准中一些故障场景明确的极端严重故障形态,但不能代替第三道防线。基于系统设计理念、采用全局实时信息的失步解列控制系统是解决复杂电网解列控制适应性的方案。此外,应深入研究联络线处于非振荡中心时的解列控制的机理和判据,以及大受端系统以防止频率和电压崩溃为目标的解列控制技术。提出了电力系统自适应解列控制系统(AICS)的分层分布式体系结构,以满足失步振荡中心迁移和多区域同时失步时的解列控制要求。

关键词：失步振荡振荡中心全局信息自适应解列控制

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基于失稳机理分析的暂态电压稳定性量化指标

电力自动化设备 2023年第11期43卷 195-202页

作者：李宣方勇杰吴雪莲侯玉强李兆伟刘福锁智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏南京211106 国网江西省电力有限公司超高压分公司江西南昌330029 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106

在暂态过程中,当负荷母线电压值进入由系统特性和负荷特性决定的不稳定区时,会发生电压失稳。在单机单负荷系统模型中,证明同一系统静态P-V曲线和V-Q曲线的临界点具有一致性,基于动态跟踪系统特性变化的技术路线提出暂态潮流断面P-V曲... 详细信息

在暂态过程中,当负荷母线电压值进入由系统特性和负荷特性决定的不稳定区时,会发生电压失稳。在单机单负荷系统模型中,证明同一系统静态P-V曲线和V-Q曲线的临界点具有一致性,基于动态跟踪系统特性变化的技术路线提出暂态潮流断面P-V曲线分析法,并给出暂态电压稳定性量化指标的计算方法和相应的稳定性判据。在多机系统中,虽然通常需要将所提方法与临界电压或戴维南等值电路的动态跟踪计算相结合才能应用,但也存在无需系统等值而直接应用基于单机模型的计算公式的场景。通过算例对暂态电压失稳机理、常规工程经验指标的局限性、所提指标和稳定性判据的有效性进行验证。

关键词：暂态电压稳定暂态潮流断面 P-V曲线失稳机理稳定性量化指标

计及发电功率随机性的暂态稳定裕度概率分布计算

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电力系统自动化 2013年第19期37卷 41-48页

作者：沈超方勇杰南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 江苏省南京市210003 中国电力科学研究院北京市100192

基于扩展等面积准则(EEAC),将电力系统中发电机驱动功率的概率数字特征,变换成失稳模式对应的两群驱动功率的概率数字特征;并将系统稳定裕度按Taylor级数表示成以两群驱动功率为变量、以稳定裕度灵敏度为系数的线性化表达式,通过半不变... 详细信息

基于扩展等面积准则(EEAC),将电力系统中发电机驱动功率的概率数字特征,变换成失稳模式对应的两群驱动功率的概率数字特征;并将系统稳定裕度按Taylor级数表示成以两群驱动功率为变量、以稳定裕度灵敏度为系数的线性化表达式,通过半不变量求取稳定裕度的概率数字特征;最后利用Gram-Charlier级数计算出系统暂态稳定裕度的概率分布。其中,对于理想两群失稳模式,仅需解析方法即可完成快速计算;对于非理想两群失稳模式,则采用时域仿真计算灵敏度系数,并用分段函数的方法解决由失稳模式变化导致稳定裕度或灵敏度系数突变的描述问题。最后,用两个算例对所提出的算法进行了仿真验证。

关键词：随机性暂态稳定失稳模式稳定裕度概率分布

暂态稳定视角下的强关联输电断面及其识别方法

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电力系统自动化 2019年第5期43卷 75-82页

作者：方勇杰崔晓丹南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106 中国电力科学研究院有限公司北京市100192 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106

多个交流输电断面暂态稳定极限功率相互耦合,给电网安全稳定运行控制带来了极大挑战。文中深入挖掘受扰系统中暂态响应轨迹特征与稳定模式的对应关系,提出了暂态稳定视角下关键输电断面及关联断面的概念,并将关联输电断面分为模式共存... 详细信息

多个交流输电断面暂态稳定极限功率相互耦合,给电网安全稳定运行控制带来了极大挑战。文中深入挖掘受扰系统中暂态响应轨迹特征与稳定模式的对应关系,提出了暂态稳定视角下关键输电断面及关联断面的概念,并将关联输电断面分为模式共存机理决定的关联断面和模式演化机理决定的关联断面两类。提出了基于电网电气量变化来反映系统稳定模式的支路同步力系数指标,并结合该指标、图论和暂态稳定模式识别方法,提出了关键断面及关联断面识别的实用算法,有利于克服人工经验方法中因机理分析不足而可能导致的识别不准和效率低下的缺陷,为基于输电断面准确识别的稳定分析或运行监控提供了基础。基于IEEE 10机39节点系统的算例阐明了所提方法的原理及有效性。

关键词：暂态稳定输电断面关联断面模式共存模式演化极限功率耦合