英文文献翻译(电力系统的特殊保护方案).doc

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毕业论文（设计）

英文翻译

论文题目：

电力系统的特殊保护方案

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教师职称：

年月日

电力系统的特殊保护方案

MichalVARGONČÍK,MichalKOLCUN

电气工程与信息学院，电力工程系科希策技术大学，Mäsiarska7404120科希策，电话.055/6023650，电子邮件：

Michal.Vargoncik@tuke.sk

电气工程与信息学院，主管电力工程的科希策技术大学Mäsiarska7404120科希策，电话.055/6023650，电子邮件：

Michal.Kolcun@tuke.sk

摘要：

这份报告初步研究,针对SPS（系统保护计划设计）具有以下特点:

1）广泛的途径;2）系统的广泛性对一个或多个危险的现象有缓解能力（如电压不稳，频率不稳定等）；3）紧急保护功能（由SCADA/EMS系统提供预防性保护）；　4）执行控制，不仅监督电力系统行为变化的影响，并控制输入（减载负荷等）;5）综合公用事业。

这份报告简要总结可利用的信息在该地区的SPS控制器。

它是根据科学文献（会议论文集，期刊调查），部分作者的个人经验（公用事业和研发工作会议在这方面的代表）与重点上述列出的功能。

本报告的结构如下。

第一章简单介绍。

第二章定义问题和概述近期内的一些基本问题。

第三章分为几个电力系统的特殊保护方案部分。

每部分集中一个主要的不稳定现象，不稳定原则予以描述，采取相应的对策予以概述-研究相应的事业和学术环境，强调最终结果。

第四章是结论。

关键词:

不稳定、保护、故障、方案。

1．简介：

在这篇文章中介绍了危险的电力系统不稳定地现象和定义，发展的历史背景；以及特别保护这种情况的简要分析，和现有安装的特点，SPS设计的主要准则。

2．广域系统：

简称SPS是广域系统经常出现的术语。

广域系统有平台服务的各种用途。

它获取的数据（可同步）传达到一个中央位置并处理它们。

使用这种数据包括：

l广域系统监视-系统可以提供非常准确连续的信息（同步测量的结果与高采样率），如振动，负载动态等（所显示的数量范围会从电力流动、大小和电压电流的相位，稳定性指标等），否则将无法观察到。

l广域系统保护-传统方面危及电力系统（检测到不稳定）局势的情况下，广域系统控制器端执行单一动作。

l广域系统控制-系统长时间使用后容易出现不稳定现象，采用反馈控制回路避免电力系统遵循特定轨迹的不稳定和保持电力系统在安全的边界线内。

l广阔系统优化——有两种解释，它们都是主要的经济性质在网络中最有利益。

第一个,最小损失和相似任务由能源管理系统控制。

另一个表示尽可能充分利用网络，即操作接近其极限，并用广域系统控制。

3．研究，开发和安装广域系统软件

本章分为几个部分，根据不稳定现象：

频率不稳定，电压不稳定，瞬态角不稳定，小信号不稳定，再加上额外部分包含广域系统控制的有关问题。

每一节不稳定的原则都作了解释以及起源和相应的对策。

经当前简短描述问题的处理，概述最重大的研究活动以争取减轻不稳定的选择提供参考。

这篇综述中包含的研究，开发和实施在专业刊物或会议上工作记录中均有参考。

3.1频率不稳定

保持在规定工作频率范围（额定恒定值）对一个电力系统的正常运作非常重要。

一个可以接受的最大频率偏差（一般为2赫兹）是出于对火电厂控制电路的最佳设置。

当达到这个边界时，单位保护断开电厂。

更糟糕的情况频率进一步下降，并最终导致整个系统的总崩溃。

校正小偏差，使用自动发电控制，则较大的偏差需要防护区、快速启动发电机。

“当发生更严重的干扰，如丧失电站（所有发电机组），其主要负荷中心或交流或直流联网损失，紧急控制措施需要维护的频率稳定。

紧急控制措施包括[1]：

l关闭发电机

l快速关闭气门或者引水发电

l直流电源转换控制

l减少负荷

l控制相关的互联系统，防止扩散

l控制系统地区性的生成和与之相配套区域的负荷”

公共通常做法是，执行上述行动多由调度员及操作的手柄。

自动降低负载由低频减载（处于频率负荷流）继电器操作。

它们通常触发频率以预定的水平/或以预定义的变化速度。

尽管他们有不同种类、类别，但它们原则上是相同的。

由反馈测得接通比断开负荷强（5-20％）。

由于没很好的协调，其有效利用依赖于前期基础。

另一不利因素，频率的反应，频率的增加。

有时，没有适应能力运作的影响是负面的（如分布式/电压等级反馈式，不出现脱节）

低频减载继电器（不协调）可以克服集中负荷流，已有成功实例。

利用神经网络预测电力系统动态响应特性,提出负荷流[2]。

并用这其计算最佳负载量。

先进算法讲述的预测控制[1]相对于其他算法（笔者观点），既考虑到频率和电压灵敏度/负载的响应，干扰、负荷加载和负荷模型参数以及系统的平均频率，并用于预测控制。

3.2电压不稳定

电压不稳定是由一个网络中某些节点电压失控而引起的无功功率现象。

无功功率主要有两个来源。

电力需求的增加不能满足于部分节点或电源网络结构的转变使流量不能被传递到部分节点。

电压和相应的电力消耗的关系称为光伏曲线（通常称为“对数”曲线）。

负载增加伴随着电压下降（除电容负载）。

当负载增加到最大负载时，负载电量也会增加到最大。

恒功率负载时，节点电压迅速下降。

电压水平很低，虽是不正常运行条件但它仍在稳定区域内。

但在紧急情况下，通常能承受一定时间。

分析电压崩溃表明它们的广域性，并分为两类根据其进化速度—瞬态电压失稳和长期电压不稳定[3]。

瞬态电压失稳很短暂—源自异步电机作为负载（多数空调系统）和高压直流输电系统（通常13秒）。

瞬态电压失稳演变成长期电压不稳定，涉及拓扑结构变化或负荷增加，即相当缓慢的动态。

这一领域研究主要集中在稳定状态的电压，即光伏曲线的最高点。

该解决方案牛顿—拉夫逊潮流计算接近这个临界点，由雅可比矩阵的奇异性提供大量指数，得出电压崩溃。

预测分析采用N阶规则，并进行应急循环，得瞬态时间变化的解决方法。

电压不稳定时，最小负载稳定电力系统均要应急负荷计算。

解决问题的函数应尽量减少负载量受的约束：

静态功率方程解（本质上，最小可行的解决方案在最大快速点），允许的电压范围，角度和动态稳定性不等式约束等式约束[4]。

连续功率可以克服上述的数字问题，原则上只是常规电流。

电路载荷的增加，改变载荷参数。

引入一个新的变量，基本上是参数预测进一步替代校正过程中的价值选择。

这在光伏曲线接近时开始，“对数”电压。

各种技术已开发了预测步骤，以加速计算，提高准确性。

典型事例切线法[5]。

该系统的动力学排除了尽可能的错误性，降低惯性响应干扰信息的风险。

并试图列入优化减载的遗传算法种。

然而，有一个重要的情况下，在培训/算法及在现实中这种情况的发生故障通过广域系统的调整过程来降低。

相同研究组织不同的解决方案中网络替代解决方案都或多或少基于基础依靠离线研究和当地继电器设定[6]。

向前迈进一步具有准稳态近似，这个方法由电压稳定性评价相结合时域模拟和简化的描述,如电力系统负荷动力学行为等。

措施的最优控制，模型预测控制可以应用[1]预先选定的限制电压。

包括电压稳定的约束水平为基础计算，详细请咨询。

另一种简单的稳定性指标给予的界限电压控制方法利用层次结构[7]。

两个额外的高水平，次级电压调节，三级电压调节，丰富初级电压调节。

三级电压调节的系统应协调次级电压调节，电压控制等方面的介绍。

实施的次级电压调节据报道，已经在意大利电力系统完成。

图1、电压在故障点

3.3瞬态角不稳定

如果不稳定的瞬态角度严重干扰,将不允许发电机传递输出电力进入网络（通常用跳闸连接发电机和其余的网络,明确短路）。

转为发电机转子吸收功率，增加它的动能增加并突然加速，最终损害发电机。

因此，针对这种情况采取的措施，主要目的使功率耗散：

l制动电阻，FACTS装置等，或降低机械动力驱动的发电机：

l自动跳闸，切断发电机等

瞬态脚不稳定在传统测量中的应用-等面积准则（表达之间的加速和减速的能量平衡）加速控制方法，提出了紧急控制是[8]单机控制的方法，称为森（单机当量）带领下开发的在列日大学。

在系统中发电机的角度预测未来约200毫秒。

根据这些，所有机器分为两大类。

本质类别的发电机（单机，无限总线）相当于模拟和扩展等面积标准用于评估其稳定性。

预分配的纠正措施的执行，被一个不稳定的发电机确定。

原则上，类似的程序/算法是用在商业上可用的程式转型卫星通信系统旨在为离线和在线使用[9]电力技术开发的实验室。

这里的动态扩展等面积标准是最严重的，然后在详细分析应急检查。

[10]提出一种算法，不需要知识的体系,只有用在线测量发电机转子角和预测电力传输线的瞬态角稳定的发电机。

这意味着,就不会有任何需要微调/改编程序当用这种方法在另一个电力系统。

该阀影响发电机机械输入控制，以稳定发电机。

已模拟实验美国西部电力系统实现了。

与暂态稳定控制系统（双副载波系统）刊登在[8]CEPCO（日本中部电力公司）。

原理上，如前所述，原则是一个在线预算周期，包括所有可能的操作方案，但没有提供细节。

在险情的情况下，前计算的结果是回顾和适当的发电机断开。

周期的计算时间总是小于5分钟，30例和300个节点，400个分支机构和30发电机组成的电力系统模型（通常是3）。

这令人印象深刻的数字是通过用人单位执行数算术并行计算。

双副载波系统具有的功能：

l在运行的发电机和输电线路条件的变化自动识别，并确定发电机为稳定控制

lCEPCO系统稳定与脱落产生的最低限额，因为控制发电机选择在网络上

l应对延长了CEPCO系统（新建发电机或线路）是由相对简单的数据网络更新数据库

图2、角之间的发电机转子和坚强电网

3.4小信号不稳定

一些电力系统缺乏“自然”阻尼振荡，它们不稳定时，受到任何轻微的干扰，有时甚至在正常操作条件[9]如果不采取措施增加阻尼进行了介绍。

延长输送能力增加线路并不一定提高阻尼，解决这个问题（如作者声称韩国网络上应用的特征灵敏度分析）。

阻尼振荡的传统方法是使用电力系统稳定器，它控制/调节发电机的输出电压。

在电力系统稳定器的协调调谐是一个复杂的任务，因他们应该是安全的-在各种运行条件的工作，并提供最佳的性能。

这个过程在离线状态下完成。

但也有另一种可能是采取以潮湿的振荡预防措施：

控制设备等

从不同数量的测量到振荡模式鉴别各种技术均已报道。

对于北欧电力专家协议会区域间振荡模式估计，从普通的销售网络的频率测量已经利用[4]。

然而，分销网络可能不是最好的选择，因为测量包含相当多的噪音（从高次谐波失真）和提取信息的两个典型北欧电力专家协议会振荡模式是艰难的。

关于传输水平扰动触发，频率控制，显示更有前途的结果[6]，但另一个重要因素，从而起到一定的作用，是系统的大小，关于振荡的频率。

互联电网/中央控制系统相比，多于北欧电力专家协议会，因此所记录的振荡（已采取了直接测量的传输电平）低得多的频率和测量噪声更容易过滤掉。

作者还发表一项重要声明/增加采用广域测量系统是日益壮大的电力系统。

沿东北部海岸澳大利亚（昆士兰州）对振动进行了研究[8]。

在两个长行的两端电压的夹角进行了测量和分析。

撰文指出，角度信号具有更大的潜力，而不是权力模态识别。

与测量电源管理单元并为它设计了电力系统稳定器和挪威的两家网络发电机电压角放在模拟结果表明[9]。

在每一振荡模式识别的目的是有源功率流分析中描述[10]。

虽然它的目的是一个实时的应用，该程序的性质使得它有点困难。

首先，快速傅立叶变