孤网运行与频率稳定研究综述_张健铭
小电网孤网运行的安全稳定性探究
小电网孤网运行的安全稳定性探究摘要：我国经济的高速发展，推动了整体社会的基础设施建设。
随着地区化的进程，社会各个地区对于电力系统的要求越来越高，对于供电系统是否可靠稳定都是有很高的要求的。
小电网孤网运行的安全稳定性是促进我国电力系统稳定，满足市民用电需求的重要基础设施建设，所以对于小电网孤网运行的安全稳定性探究是非常有必要的。
想要提高小电网孤网运行的可靠性，就要加强对其稳定性的管理研究。
引言：社会的高速发展，在推动了地区化进程的同时也促进了公共基础设施的建设。
地区小电网孤网运行的安全稳定性的质量是否可靠对于地区电网稳定性的整体运营是非常重要和关键的。
小电网孤网运行的安全稳定性探究是复杂并且基础的，在地区以及甚至偏远山区的发展建设中都是不容忽略的，在整个地区和偏远地区的发展建设规划中都扮演着重要的角色。
小电网孤网运行的安全稳定性探究应用的具体方案就是在这样的背景下应用而生的。
了解把握小电网孤网运行的安全稳定性探究工程的具体应用方法，对整个地区电力系统都是具有极大参考价值的。
1.影响小电网孤网运行安全稳定性的因素分析1.1线路过载降低小电网孤网运行安全稳定性通过对小电网孤网等诸多电厂的实际案例进行分析，可以得知，小电网以及孤网的运行不稳定因素来源于线路过多，超过机器设备本身的运载负荷，导致很多线路过载，电流不稳定甚至运行安全稳定性出现问题。
例如，在对某机器设备的某号线的回线检修发生故障的时候，同期的另一个线路就因为负荷导致脱网，整个局域网系统由于线路数量的减少，运行频率急剧上升，达到50.5HZ以上。
需要相关工作人员迅速对火电机组进行相关的线路切除；另个例子中，某山区的电厂中，同样在进行检修发生故障时，机组发生线路脱网的现象，局域网系统的工作频率迅速下降，只有切除电解负荷才能够修复。
在小电网孤网施工工程的建设阶段中，要做好出初期的准备工作。
在建设初始推进阶段，施工单位要安排专门的工作人员，针对小电网孤网工程的实际施工情况，进行设计施工的具体分析。
小容量地区电网孤网运行频率稳定控制措施的分析
小容量地区电网孤网运行频率稳定控制措施的分析摘要：孤网运行是电网运行中的一种特殊情况，对其进行研究意义重大。
本文首先，对孤网运行概念进行了阐述；其次，对影响孤网运行稳定的因素及对策进行了介绍，希望对我国未来孤网运行的发展能够有所帮助。
关键词：小容量地区；孤网运行；频率稳定控制随着经济的高速发展，我国电网在整体资源配置上得到了改善，电网系统的防御能力也得了相应的提高，但系统在大扰动下运行频率稳定性却正处于不断恶化中。
地质灾害、极端天气、电网局部故障以及人为的操作故障都是造成孤网运行的主要原因，在孤网运行中，系统的频率变化较剧烈，如果采取合理的措施进行控制，极容易造成大面积的用电事故发生。
一、孤网的基本概念在电力系统中，电网的单机容量不能超过总容量的百分之八，只有这样才能确保出现甩负荷时，电网依然能够正常运行。
以百分之八作为划分点，将最大单机容量没有超过总容量百分之八的电网称为大电网，远远小于百分之八的称为无求大电网，而大于百分之八的就称之为小网。
处于孤立运行的电网也就是孤网。
相关文献表明，如果一片电网在发生单一故障时，甩负荷率如果超过了百分之八，同时该电网有可能成为孤网，那么该电网也具备孤网的特点[1]。
孤网就是脱了大电网而独立运行的小容量电网，通常情况下，孤网可以分为以下几种：1.在电网之中有多台电机，并且电机之间是并列运行的，每台单机电容同电网总容量的比值都在百分之八以上。
2.在电网之中只有一台机组为电网供电，该种情况为单机带负荷。
3.甩负荷带厂用电，称为小岛运行工况，这是一种单机带负荷的特殊状况[2]。
孤网发电的瞬间，存在于孤网内的所有机组同孤网内所有负荷共同消耗的功率之间将会存在着一定的差值，这个差值也就是孤网中的不平衡功率ΔP。
一般情况，依据电网的运行情况，孤网包括两种状况：第一种，孤网不平衡功率值很小或为零，孤网中的机主仍然可以正常运行。
第二种为孤网不平衡使孤网功率较大，通常会体现在一下两个方面：一是ΔP0（上网功率所占总网比率过大），从而造成孤网频率上升过高[3]。
孤网运行策略
孤网运行的电站,一般是企业的自备电站,汽轮 机多半为热电联供机组,其中存在多个网络的参数 需要控制其稳定.
用电与供电的平衡
电网频率的稳定
用汽与供汽的平衡
主蒸汽母管压力的稳定
用热(汽)与抽汽的平衡
抽汽母管压力的稳定
锅炉用水与供水的平衡
供水母管压力的稳定
弃热保电还是弃电保热? 在非正常情况: 如发生冲击负荷:
N ---- 机组功率
1
Nf*----
----
功率给定修正值,是二次调频 功率给定修正值,是一次调频
二次调频可以手动,也可自动
三.电负荷变化后的锅炉调压过程 小网中电负荷变化后,汽轮机调节阀位置发生 变化,必然引起汽轮机用汽量的变化,就会使锅炉的 主汽压力发生变化. 锅炉的主汽压力调节系统调节燃料量来改变 锅炉供汽量,以满足用汽量的要求. 供汽量和用汽量不平衡,主汽压就发生变化.
受负荷冲击的能力就很小.
因此,负荷的随机波动所引起的这个孤网频率的变化△f 大而快。
过程:网中的自平衡能力—一次调频---二次调频 如用电量大于发电量--出现低频保护
上DEH装置后---弃热保电或弃电保热 为了孤网的稳定安全运行，要求: (1) 汽轮机调节系统必须快速实行一次调频,这就要求:
多机多炉协调控制
锅炉主汽压力调节系统对供汽量的调整是一 个漫长(相对于汽轮机的功率调整)的工程,为了避 免主汽压力的大幅度波动,最好采用机炉协调控制, 机炉协调控制现在通常采用字节能量平衡法,一般 在单元制机组上采用,而对于多机多炉协调控制策 略和锅炉汽压的快速相应控制策略.
四.非常规状况时的安全应对策略
为此,为适应孤网中的汽轮机的快速一次调频的 要求,DEH需要有一种特殊的控制策略;油动机必须 进行快速动作的改造.
自备电厂孤网运行稳定性研究
４ 结论
目前 ，国内的关于罗茨风机的故障分析与诊断的技术还有
很 大 的进步 空 间 ，利用 小 波变 换 与粗 糙 理论 相 结合 的 原理 进行
故障的分析 ，这一理论也还需要我们更进一步研究。开拓 出最
大程 度 上符 合实 际 生产 的 故 障分析 与 诊 断 的一套 合 理 的研 究 。
立 电 网。
２．４励 磁 系统具 备强 励功 能 。
１．２孤 网运行 的特 点 ，发 电机组 的总 发 电量 略大 于或 等于企 ２．５低压 用 电系统 有 应对 欠压 脱扣 的措 施 ，防止 低压 控 制 系
业 用 电量 。
统停 电 。
发 电机 组 由负荷 控制 转变 为频率 控制 ，要 求汽 轮机 的调 速 ２．６ ＤＥＨ具 备 良好 的一 次调 频能 力并投 用 ，孤 网运 行一 般 通
要 ，科 学 的对 自备 电）－－￣ Ｎ运行 稳定 性进 行分 析 ，从 而为 自备 电厂孤 网运行 稳定 性制 定有 效 的应 对 方案 。
关键词：自备 电厂；孤 网运行；可靠性
中图分 类号 ：ＴＭ７１２
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：２０９６—４３９０（２０１８）１１－００２８—０２
七 台河 市宝泰 隆新材料 股份有 限公 司干熄焦 热 电厂是 性 ，以保 证 在 外界 负 荷 变 化 的情 况 下 自动 保持 频 率 的相 对稳
石 油大 学 ，２０１０
ＭＡＴＬＡＢ是 ＭａｔｈＷｏｒｋｓ推 出的 高性能 数值 计算 和 可视 化 的 【２］季亮．罗茨风机振动状态监测仪的研制及故障分析【Ｄ］．大连：大
软件 ，数值 分析 、矩 阵运 算 、信 号处 理 和 图形 的显 示 都集 于 了一 连 理
孤网稳定控制系统的控制策略研究
孤网稳定控制系统的控制策略研究摘要：本文针对某钢铁集团公司的内部区域电网提出了一种孤网稳定控制系统的控制策略和实施方案，保证孤网系统在各种工况下的安全稳定运行，并取得了可观的经济效益。
关键词：孤网孤网稳控deh调速控制负荷快切二次调频中图分类号：u665.12 文献标识码：a 文章编号：一、孤网及其运行特点1.1 孤网的定义孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量的电网。
电力建设规程规定，最大单机容量小于电网总容量的8％的电网，可以称为大电网。
目前我国各大地区电网的机网容量比已经小于8％，可以看作无限大电网。
相比之下，机网容量比大于8％的电网，统称为小网；孤立运行的小网，称为孤网[1]。
1.2孤网运行的特点孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有负荷要求的静态特性﹑良好的稳定性和动态响应特性，能够保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。
这就是通常所说的一次调频功能[2]。
运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率的附近。
这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，称为二次调频。
由于孤网容量较小，其中旋转惯量储能和锅炉群所具备的能力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应特性。
[3]对于小网工况，网中各机组存在负荷分配问题，要求各机组调速系统具有相同的转速不等率，要求网中调度机构进行二次调频，维持额定功率。
二、项目概述：本文以某钢铁集团的电网重构工程中孤网运行的实例展开，着重研究独立电网中发电、变电、用电之间的安全稳定和协调控制的问题，以实现企业电网的稳定运行和综合节能效益。
项目实例：某大型钢铁集团，具有自备联合循环燃气机组6台带3台汽轮发电机组，总发电量400mw。
6台燃机并入外部电网正常运行；其3台汽轮发电机组(约126mw)受外部电网容量制约，只能处于停机状态，使得发电潜能尚未完全有效利用，经济效益未能充分发挥。
孤网运行与频率稳定研究综述
二、孤网频率稳定性的影响因素
1、能源供应：孤网内的能源供应情况直接影响到频率的稳定性。如果能源 供应不足，会导致频率波动，严重时甚至会导致系统崩溃。
2、负荷变化：负荷的变化也会对孤网频率产生影响。在负荷突然增加的情 况下，频率可能会下降；而在负荷突然减少的情况下，频率可能会上升。
3、设备故障：设备故障如发电机故障、输电线路故障等，都可能对孤网的 频率产生不利影响。
一、孤网运行模式概述
孤网运行模式是指电网在独立运行状态下，通过分布式能源的供给满足本地 负荷需求，不与大电网进行电能交换。这种模式具有提高能源利用效率、降低环 境污染等优点，但在运行过程中也面临着诸多挑战，其中最为突出的是频率稳定 问题。
二、频率稳定问题研究现状
在孤网运行模式下，由于分布式能源的间歇性和不确定性，频率波动成为一 种普遍存在的问题。目前，针对频率稳定问题的研究主要集中在以下几个方面：
1、储能技术应用
储能技术作为一种有效的频率调节手段，被广泛应用于孤网运行中。例如， 超级电容、电池储能等技术在很多孤网系统中得到了应用。这些技术能够吸收多 余的电能，并在电能不足时释放，从而保持频率的稳定。
2、优化调度策略
通过对分布式能源的优化调度，可以降低频率波动的幅度和频率。一些研究 者提出了基于预测数据的优化调度策略，通过预测负荷和可再生能源的输出，合 理分配能源供给，以达到稳定频率的目的。
孤网运行与频率稳定研究综述
目录
01 一、孤网运行模式概 述
02
二、频率稳定问题研 究现状
03 三、未来研究方向
04 四、结论
05 参考内容
随着能源结构的转变和清洁能源的大力发展，电网系统正经历着前所未有的 变革。特别是近年来，大电网与分布式能源的融合发展成为一种趋势，孤网运行 模式因此得到了广泛的。然而，孤网运行模式下频率稳定问题一直是研究的重点 和难点。本次演示将从孤网运行与频率稳定的角度出发，对相关研究进行综述， 并探讨未来的研究方向。
孤网发电机调速系统参数定量调整理论分析
孤网发电机调速系统参数定量调整理论分析李飞;肖仕武;王琮;肖小清;郑李坤【摘要】为了分析调速系统对孤网一次调频频率响应的影响,合理调整其工作模式及参数,以孤网一次调频的频率响应特性作为研究对象,提出了一次调频评价指标.在此基础上,利用根轨迹及主导极点分析法从理论上分析了调速系统中调差系数、参与一次调频的机组比例、油动机时间常数及发电机惯性时间常数各线性环节对孤网调频性能的影响.并以孤网静态频率特性为出发点,分析了死区、调频上下限及OPC 动作定值等非线性环节对调频性能的影响,提出了相应参数定量调整的方法,为孤网调速系统参数调整提供了理论依据.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2016(044)021【总页数】6页(P103-108)【关键词】孤网;一次调频;根轨迹;死区;超速保护;定量【作者】李飞;肖仕武;王琮;肖小清;郑李坤【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京102206;广东电网公司电力科学研究院,广东广州510800;广东电网公司电力科学研究院,广东广州510800【正文语种】中文近年来，随着“建设坚强智能电网”概念的提出，我国电力系统呈现出“大电网、大电厂、大机组、高压输电和高度自动化智能控制”现状[1]。
然而，国内仍然存在着不少孤网，其形成原因主要有以下三点：(1)联络线严重故障、极端天气或地质灾害的发生以及人为操作失误导致的与大电网的解列；(2)由于经济性等原因，拥有自备电厂的高耗能企业主动选择脱离大电网独立运行[2]；(3)主要由新能源等分布式电源构成的微电网[3-4]。
孤网运行方式相对于大型互联电网不同，负荷扰动会对孤网频率产生很大影响。
文献[5-7]通过仿真实验及运行经验，指出了孤网与大电网的不同及运行需要注意的问题，定性地分析了孤网调速系统对孤网稳定的影响；文献[8-10]从汽轮机电液调速系统出发，提出改善其硬件和软件的以适应孤网运行。
孤网运行频率稳定控制策略分析研究
孤网运行频率稳定控制策略分析研究摘要：采用孤网运行是电网事故发生时的积极应对措施，使部分机组具有抵抗电网事故的能力，在电网出现事故的情况下，利用这些机组立即带负荷向电网供电，将大大缩短整个电力系统的恢复时间，减少停电的经济损失。
孤网运行最突出的特点是由负荷控制转变为频率控制，要求调节系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在负荷变化的情况下自动保持电网频率稳定在额定频率附近，也就是要求调节系统具有较好的一次调频能力。
关键词：孤网运行；频率调节；稳定控制；策略分析1.孤网的定义孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电网。
相关电力建设规程规定，电网中单机容量应小于电网总容量的８％，保证机组发生甩负荷时不影响电网的正常运行。
根据该规定，最大单机容量小于电网总容量的８％的电网可以称为大电网。
相比之下，机网容量比大于８％的电网统称为小电网。
孤立运行的小电网称为孤网。
孤网有３种情况：网中有数台机组并列运行，单机与电网容量比超过８％；网中仅有１台机组供电，称为单机带负荷；甩负荷带厂用电，称为小岛运行工况，是单机带负荷的一种特例。
孤网发生的瞬间，孤网内所有机组所发的上网功率和地区孤网内所有负荷所消耗的受电功率之间存在一定的功率差额ΔＰ，这个就是孤网不平衡功率。
2.孤网频率特性电力系统频率波动的直接原因是发电机输入功率和输出功率之间的不平衡。
为了研究系统频率变化的规律，需要研究同步发电机的运动规律。
其转子运动方程为：由此可知，当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平衡时，必然引起发电机转速的变化，亦即引起系统频率的变化。
原动机功率主要取决于本台发电机的原动机和调速器的特性，而发电机电磁功率Pe 的变化不仅与本台发电机的电磁特性有关，更取决于电力系统的负荷特性以及其他发电机的运行工况，是引起电力系统频率波动的主要原因。
孤网运行时，发电机组较少，且有些小机组在大电网运行时不参与频率的调节，充当一个恒功率电源，即使参与一次调频，其调节幅度也有限。
自备电厂孤网运行稳定性方案分析
是 ５ｓ 内的中间阶段 ，此 阶段发 电机 的调节系统将发 挥作用 ， 要 求孤 网要有动态稳定 能力 ； 三是几 分钟 的后期阶段 ， 阶段热力 此 设备 中的稳定过程将影响到电力系统的暂态过程 ，要求孤 网有
较强的动态稳定储备 。 孤 网形成时的初始阶段 ， 首先是受大干扰冲击 ， 造成电压瞬
成。
孤 网是小容量电网从大 电网中解列以后形成的区域孤立 电 网。由于电力系统在设计时只考虑依赖大电网的可靠性， 未考虑 企业 自备电厂孤网的独立运行稳定性 ，所 以每一次 系统解列冲
击都会造成孤 网运行的振荡或失败 ，每一次孤 网失败企业经济
煤气化公司 自备 电厂为 ２ １ Ｗ 抽气汽轮发电机组 ， 电 ｘ ２Ｍ 发
本 刊 Ｅ ｍａｈｊ＠ｓｉｆ． ｔ － ｉｂｂ ｘｎｏ ｅ ｎ
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负荷 ， 比如输煤车间 。第三 ， 各用户生产 车间负荷禁止启 动投 入
重 合 闸 。特 别 是 大 型 电 动 机启 动 不 应 超 过 发 电 机储 备 容 量 ， 且 并 应 在孤 网暂 态 过 程稳 定 以后 按 调 度 指令 启 停 。第 四 ， 重要 厂用 电
主接线 图。
３ １ ２ ＭＶ １ ８ ０ ２ＭＶ
３ ５ ７
程和静态稳定设置 。按照《 电力 系统安全稳定导则》 应从 ３个方 面考虑 ： 一是孤网要有足够 的解列点设计 ， 减载和甩负荷解列点 要保证 自备 电厂发电机装机容量 和企业负载基本平衡 ；系统应 有足够 的静稳定储 备 ， 包括有功 、 无功备用容量和必要的调节手
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ ＩＮ Ｄ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ— Ｅ Ｈ Ｉ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ ＣＮＭ
浅谈孤网运行稳定控制策略
浅谈孤网运行稳定控制策略摘要：本文旨在探讨孤网运行中的稳定控制策略，首先介绍了孤网运行的特点和存在的问题。
然后详细讨论了四种孤网运行稳定控制策略，包括基于容量控制的策略（有功容量控制和无功容量控制）、基于电压控制的策略（电压幅值控制和电压相位控制）、基于频率控制的策略（发电机速度控制和负荷控制）以及基于机电耦合控制的策略（发电机励磁控制和负荷调节控制）。
最后，指出需要通过仿真实验来验证不同控制策略的有效性。
本文对孤网运行稳定控制策略的研究具有重要的参考价值。
A brief discussion on stable control strategies for microgrid islanding operationZHANG jian-fei(Anshan Huatai Environmental Energy Engineering Technology Co., Ltd., Anshan, 114000.)Abstract:: This article aims to explore the stable control strategies for isolated network operation. Firstly, thecharacteristics and existing problems of isolated network operation are introduced. Then, four stable control strategies for isolated network operation are discussed in detail, including capacity-based strategies (active and reactive capacity control), voltage-based strategies (voltage amplitude control and voltage phase control), frequency-based strategies (generator speed control and load control), and electromechanical coupling-based strategies (generator excitation control and load regulation control). Finally, it is pointed out that simulation experiments are needed to verify the effectiveness of different control strategies. This paper has important reference valuefor the research of stable control strategies for isolated network operation.1 引言随着电网规模的不断扩大和电力系统的复杂化，孤网运行（Islanding）在电力系统中越来越常见。
甘南电网孤网运行电压及其频率控制研究
甘南电网孤网运行电压及其频率控制研究白兴东;牛启宏;郝广平;陶智全;王锦程;陆民;赵红磊;刘永湘【摘要】水电群由于故障并网断路器跳闸后与主网裂解形成孤网时,孤网区域内负荷功率极低导致系统功率大量过剩,从而引起频率和电压的大幅变化.针对甘南孤网运行出现的问题,根据甘南电网实际运行情况制定出合理的切机方案从而抑制孤网高频,并通过投切电抗器和发电机进相运行来控制电压变化.利用PSASP对控制方案进行了仿真验证,结果表明,在合理的控制策略下甘南电网可以维持孤网运行时的稳定.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2015(037)003【总页数】3页(P81-83)【关键词】水电群孤网;频率;电压;进相运行;控制;稳定运行【作者】白兴东;牛启宏;郝广平;陶智全;王锦程;陆民;赵红磊;刘永湘【作者单位】甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000;甘南供电公司,甘肃甘南747000【正文语种】中文【中图分类】TM7120 引言近年来随着可持续发展战略的实施以及对环境问题的高度关注，各地区利用其丰富的水资源开发了许多清洁无污染的水电站，中小型水力发电已经成为我国电力的重要组成部分。
由于各地电网跨区互联，部分电网与主网联系薄弱，如通过单台联络变压器或者单回线路联网，联络元件一旦故障跳闸局部电网将脱离主网独立运行［1］。
采用水电群孤网运行可以提高电网应对突发故障的能力，避免局部故障可能造成大面积停电事故，是主网故障发生时的应急措施。
利用小水电机组立即带负荷向电网供电，既可以缩短恢复供电的时间又可以降低停电带来的巨大的经济损失。
甘南地区水电群逐级汇集升压后大功率高压外送甘肃主网。
由于雷电等原因使上级并网线路出现故障，系统频率或电压越限以及失步保护动作使小水电群容易与甘肃主网解列形成孤网，孤网运行时由于系统功率不平衡导致电网频率和电压产生波动。
孤岛运行微电网的频率稳定性及储能控制方案设计
孤岛运行微电网的频率稳定性及储能控制方案设计马平;王点【摘要】储能系统能为微电网提供快速能量缓冲,使微电网频率保持稳定.分析蓄电池储能主电路结构与运行状态,采用无锁相环技术计算储能功率控制器解耦时的相角值,在保证相角值精度的前提下,比用锁相环技术计算更为简单有效.设计基于无锁相环技术的功率控制器,提出基于微电网频率稳定的储能控制方案.仿真结果表明,储能控制方案对微电网孤岛运行时频率稳定性的改善作用优于传统控制方案.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2015(037)002【总页数】4页(P60-62,78)【关键词】孤岛运行微电网;频率稳定性;储能装置;控制策略;储能控制方案【作者】马平;王点【作者单位】兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TM464;TM6140 引言分布式发电和微电网技术在世界范围内都得到了高度重视。
随着微电网技术的不断发展，储能技术在微电网中发挥的作用日益凸显。
微电网中的储能装置形式多样，安装位置灵活，在合理的控制下可以对微电网的稳定运行提供一定的支撑。
微电网孤岛运行时，系统等效转动惯量较小，风力发电等可再生能源又具有很强的随机性。
在有大量异步风力发电机（asynchronous wind turbines，简称AWT）接入的微电网中，AWT的运行状况会给微电网的运行稳定性及供电质量带来一定的负面影响。
研究表明，当微电网线路参数和系统短路容量确定时，AWT等分布式发电装置的功率波动成为影响系统电压和频率变化的主要因素［1］。
针对上述问题，本文将探讨在微电网孤岛运行时，如何合理的利用储能系统来减小AWT运行时的功率波动对系统频率稳定性的影响。
本文分析储能功率控制器在使用锁相环技术时遇到的一些问题，并采用无锁相环技术解决这些问题。
在此基础上，建立了一种基于频率跟踪的储能功率控制策略。
AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的分析与探讨
AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的分析与探讨发布时间：2022-07-22T06:17:46.262Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：王向儒[导读] 随着我国新能源并网规模日益增加，风能、太阳能等可再生能源是我国调整能源结构、王向儒中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司甘肃华亭 744100摘要：随着我国新能源并网规模日益增加，风能、太阳能等可再生能源是我国调整能源结构、实现节能减排的重要战略举措，电网建设管理工作质量的优化，加快了储能系统与火电机组联合调频技术之间的融合。
为了更好地发挥管理工作优势，推动火电机组工作质量，能源监管部门和电网企业也希望具有响应时间、调节精度以及双向调节的快速调频资源进入市场提供服务。
目前我国电网AGC调频能力与电网峰值和频率之间的矛盾成为了当前制约我国能源发电的主要问题，为此本文结合当前的发展现状，对于AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频存在的问题进行分析，同时明确了AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的操作现状、基础的工作原理以及应用的实际成效，对于当前所推进试行的技术方案进行比较分析，明确在AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频工作中存在的问题，为后期的工作落实奠定了坚实基础。
关键词：储能系统；调频；火电机组随着我国传统能源的逐渐匮乏，加快新型能源开发管理，落实并网发电管控就成为了当前能源开发管理的核心。
因新型能源发电的波动性以及间歇性强，其本身的调节难度增大，大规模的并网运行为后期的电网安全稳定运作也产生了一定的制约。
现阶段我国的电网使用中，多数仍旧是以火电机组实现电网的基础负荷，通过提供AGC的调频，以更好地保证电网的稳定运作。
但是因为常规环境下的火电机组迟滞性明显，反应质量低等问题，调片的质量难以达到基础的电网要求，因此加快AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的工作落实尤为必要。
一、AGC辅助储能调频系统与火电机组联合调频的理论分析1、工作基础原理以及调频效果分析在整个电网系统的高效运维过程中，自动发电控制管理系统（AGC）主要是通过实时的数据分析以及实时的调节控制电网之中的调频电源，继而完成对于电网频率的控制管理，逐渐的应对因为时间较短所导致的区域电网环境下随机特性所出现的有功不均衡的实际问题。
孤网运行机组稳定性探讨
、
而是 直接将 主配 回路合 闸 ， 这样就造成 跳合 闸时都 会
发生 负荷突然 巨变 ， 有时达到 ３～ Ｍ ， ５ Ｗ 超过机组容 量 的 １３ ／ 。如果 不是 三 台机组都 运行 ， 会直 接造 成 电站
运行 电站 ， 要想保 证 电能质量 ， 机组选 型设计 、 在 保护
配置 、 励磁装 置和调速器 等主要 调节设备选 择 以及设 备调试 时都有许多特殊性 ， 需要引起足够 的重视 。 目前我国电网建设 已经相 当完备 ， 少有 电站是 很 孤 网运行的。但 在边远 山 区及 一些 国外 项 目建设 中 ，
为 Ｅ Ｃ项 目， Ｐ 由中国援建。电站装机 ３台， 台 ６ 每 ＭＷ， 总装机容量 １ Ｍ ８ Ｗ。电站为 引水式 电站 ， 压力 钢管 长
度 １０ ｍ。机 组 为 冲 击 式 水 轮 机 ， 定 水 头 ４ ０ ８０ 额 ２ ｍ。采 用 微 机 式 调 速 器 和 微 机式 励 磁 装 置 。 当地 电力 资 源 极 度 匮乏 ， 靠 几 个 小 水 电 和 柴油 发 电机 组 为 居 民 供 电 。 仅
题 ， 出了在 设计、 提 调试等环节应该 注意的问题， 具有一定 的借鉴和参考意义。
【 关键词 】 孤 网运 行
频率和 电压是 电能质量 的主要指 标 。当频 率 、 电 压 变化超 出一 定范 围时会对用 电设 备造成损 坏 ， 响 影 电力拖 动生产 的产品质量。当各个 电源连 接成 电网运 行 时 ， 的故障 、 小 负荷变化等扰动对 电网的安全运行基 本不造成威胁 ， 能够保证电能质量 。电网容量越大 ， 系
孤(小)网稳定运行研究现状
孤（小）网稳定运行研究现状张健铭1，毕天姝1，刘 辉2，薛安成1(1．华北电力大学，北京102206；2.华北电力科学研究院有限责任公司，北京100045） REVIEW OF FREQUENCY STABILITY FOR ISLANDED POWER SYSTEMJian-ming Zhang1,Tian-shu Bi1, Hui Liu2, An-cheng Xue1(1. North China Electric Power University, Beijing 102206, China；2. North China Electric Power Research Institute Co. LTD, Beijing 100045, China）ABSTEACT: The transmission lines and base towers shall break and collapse during the extreme weather conditions and geologic hazards. If the senarios occur, regional grid might be disconnected with the major grid and operating as an islanded network. Electric power system stability and reliability will be affected due to the randomness of the islanding location and the power unbalance caused. Therefore, based on the analysis of the islanded grid’s structure and the concept of islanded power grids, the state of the art of islanding operation and stability control at home and abroad are summarized in detail in this paper. The trend of stability control technology for islanded power grids is also reviewed.KET WORD：islanding operation；frequency stability；primary frequency control；wind generator；energy storage technology摘要：极端天气和地质灾害发生时，输电线路、基塔会发生相继断裂和倒塌，与主网联系薄弱的地区电网很可能与主网解列而孤网运行。
论自备电厂孤网运行安全稳定策略
论自备电厂孤网运行安全稳定策略摘要：就当前情况而言，自备电厂孤网在运行过程中往往会存在一些问题，这些问题影响了自备电网孤网运行的稳定性。
本文对自备电厂孤网运行过程中影响安全稳定性的原因进行了分析，并以其运行工况做前提，对自备电厂安全稳定的实践应用进行了探讨。
关键词：自备电厂；孤网运行；安全稳定1自备电厂孤网运行的重要性1.1自备电厂孤网运行特点区域孤立电网是与大电网分开运行的小容量电网，简称为孤网。
电力建设相关规范中，孤网运行时其电力容量应大于电网电力总容量的百分之八，而电网单机容量则应该小于百分之八，以确保总电网不会因为孤网的甩负荷而出现问题。
在电网的运行工程中，各个机组通常都会有过载的余量，若是在电网正常运行时某机组出现甩负荷相关问题，由于其电力容量是电网总容量的百分之八，因此对电网的整体影响不大，只会减少其频率的0.2Hz，也就是减少12r/min的机组转速，这样的效率减少在相关工作规范的限度内，因此影响不大。
相对于电网容量小于百分之八的大电网，孤立运行的孤网通常会有三种状况：第一种是小网容量大于电网总容量的百分之八；第二种是由单机带整体负荷；第三是孤岛运行，也就是甩负荷带厂用电。
1.2自备电厂孤网运行安全稳定的实际意义在实际的操作过程中，由于电力系统的设计通常只注重了大电网的安全稳定性，造就了孤网运行的安全稳定设计相对缺乏。
因此，在孤网运行没有足够的安全稳定保障的情况下，就会导致系统解列的相关工作对孤网运行造成震荡、冲击等不利影响。
再加上目前的企业因提升经济发展的原因而对孤网运行应用进行的大范围普及，孤网运行过程中常见的失效问题也急需一个合理的解决方案。
当孤网运行过程因不完善而失效时，企业会损失较大的经济，不利于企业整体的稳定发展。
所以，只有建设出符合实际需求的安全且稳定的孤网，才能提升整体工作效率、整合整体资源，对企业自备电网产生有利影响，进而带动企业整体发展。
相关工作人员应切实保障孤网设计的安全稳定，使自备电网孤网运行有效满足用户需求，以确保自备电厂孤网运行的效率性。
抽水蓄能机组孤网运行稳定特性分析
抽水蓄能机组孤网运行稳定特性分析摘要：近些年，随着社会的不断发展和进步，带动了我国各个行业领域的发展。
由于抽水蓄能机组抽水调相转为抽水工况后加负荷速度不可控，启停过程中负荷跃变剧烈，孤网期间容易影响电网频率稳定。
为着力解决长期以来困扰海南电网“大机小网”下的频率稳定问题以及排查可能存在的安全稳定威胁，文章依据抽水蓄能机组同步机、水轮机及其调速器的数学模型，构建了水轮机调速器环节与同步机转子运动环节的动态反馈线性化模型。
通过BPA仿真计算，研究了水轮机调速器动态对抽水蓄能机组的频率稳定性的影响。
通过计算海南电网频率稳定性与机组功角稳定性，确定了抽水蓄能机组单机最大容量。
该研究为未来海南电网稳定运行、抽水蓄能机组孤网运行提供了可靠的借鉴。
关键词：抽水蓄能电站；孤网运行；频率稳定；功角稳定引言：随着电力体制改革的不断推进，电力市场机制逐步引人，电网侧发电机组调度运行模式发生变化，电厂侧运行策略需要做出改变，在市场环境下，在满足电网安全条件的同时，必须提升电厂运行效益。
目前，电力市场机制已在欧美国家广泛使用，国内仍处于起步阶段。
在电力市场环境下，火电机组以竞价方式上网，可以通过报价，使机组运行在最优工况，获得最大经济效益，但一定程度上会减弱对电网调节的能力；风电、光伏仍保证全额消纳，其波动的不确定性增加了电网调节难度；抽水蓄能机组参与调频辅助服务市场，未参与现货市场，可以更充分地发挥其调峰调频作用，保证电网安全，提升经济效益。
1水泵水轮机部分1.1导叶接力器优化设计接力器缸采用钢制，活塞及活塞杆采用锻造，导叶及其操作机构通过2个双向作用、开关操作力矩平衡的活塞型接力器操纵，正常运行时，每个接力器传至土建工程上的力应平衡。
因接力器为平行同侧布置型式，两接力器同时给油动作时，其中1个接力器将由有杆腔进油而另1个接力器为无杆腔进油，由于接力器的有杆腔与无杆腔受力面积不同造成两接力器动作无法做到同步，接力器的不同步直接引起控制环跳动而破坏控制环的抗磨材料。
基于单机负荷模型系统的紧急状态研究
基于单机负荷模型系统的紧急状态研究张执超;王增平;方攀宇【摘要】The classification of system running state is determined and the transformational relation among them is studied. State equations are constructed about simple single generator-load model system. Steady state and the state of emergency running are focused. The occurrence of a large disturbance in a power system can arouse active and reactive power imbalances. System frequency and voltage trajectory are simulated and analyzed with Matlab. The results show that the frequency is an indicator of real power balance and reactive power imbalance determines the change of bus voltage. Frequency and voltage stability cannot be decoupled completely under emergency situations. This conclusion has an important guiding significance for the design and improvement of traditional under frequency load shedding (UFLS) strategy.%研究了电力系统的运行状态分类及其之间的转换关系，建立简单的单机负荷模型系统的状态方程，重点研究系统的稳态及紧急运行状态。
孤立电网频率稳定问题探讨
孤立电网频率稳定问题探讨
范录勋
【期刊名称】《蒲白科技》
【年(卷),期】1996(000)001
【总页数】4页(P33-36)
【作者】范录勋
【作者单位】矸石电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TM711
【相关文献】
1.孤立电网故障调度处置方法研究与应用 [J], 高道春;陈汝昌
2.孤立电网安全稳定运行的新控制技术及方案探讨 [J], 宋世伟;刘伟航;张玉雷;常猛;王新宝;任祖怡;夏尚学
3.孤立电网PMS的控制策略研究与应用 [J], 沈新军
4.小型核电接入孤立电网的稳定分析 [J], 李文帆;伍文城;李天鸷;邹朋
5.基于高耗能负荷的孤立电网运行控制方法 [J], 王波;蓝岚
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第39卷第11期电力系统保护与控制Vol.39 No.11 2011年6月1日Power System Protection and Control Jun. 1, 2011孤网运行与频率稳定研究综述张健铭1，毕天姝1，刘 辉2，薛安成1（1.华北电力大学，北京 102206；2.华北电力科学研究院有限责任公司，北京 100045）摘要：孤网运行作为电力系统极端情况下的运行工况，其研究具有特别重要的意义。
从阐释孤网的结构与概念出发，综述了孤网运行特性及安全稳定控制研究现状，分析了孤网运行时的频率特点，较全面地介绍了一次调频、OPC、高频切机与低频减载对于孤网频率稳定的贡献，并结合中国能源战略与电力发展现状，对孤网安全稳定控制技术的发展进行展望。
关键词：孤网运行；频率稳定；一次调频；OPC；高频切机；低频减载Review of frequency stability for islanded power systemZHANG Jian-ming1，BI Tian-shu1，LIU Hui2，XUE An-cheng1（1. North China Electric Power University，Beijing 102206，China；2. North China Electric Power Research Institute Co. LTD，Beijing 100045，China）Abstract：It is of great significance to study the islanding operation, which is a working condition under the extreme case of power system. Based on the analysis of the islanded grid’s structure and the concept of islanded power grids the，state of the art of islanding operation and stability control at home and abroad are summarized in detail．The frequency characteristics of islanding operation and the contributions of primary frequency control OPC over frequency generator tripping and UFLS，，made to islanding operation are introduced The trend of stability control technology for islanded power grids is also reviewed combining with the energy strategy and ．power development staus quo of China．Key words：islanding operation；frequency stability；primary frequency control；OPC；over frequency generator tripping；UFLS 中图分类号： TM712 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2011)11-0149-060 引言“大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制”是我国电力的现状，可增强系统整体的资源配置，提高系统抵御故障的能力，但是，系统在大扰动下维持频率稳定的能力却在不断恶化。
局部电网故障、极端天气或地质灾害的发生以及人为操作失误均可能导致与主网联系薄弱的地区电网与主网解列，形成孤网运行的情况。
孤网运行时系统频率变化剧烈，如果控制措施不当，极可能出现大面积停电事故。
2008年冰灾期间，贵州、广西、云南的部分电网都曾出现孤网运行情况，给国民生产生活造成恶劣影响。
因此，研究孤网运行及其安全稳定控制方案，具有显著的现实意义，基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目（973项目）（2009CB219704）；国家自然科学基金重点项目（50837002）；国家自然科学基金重大国际合作项目（50920105705）；国家自然科学基金项目（50607005）；高等学校学科创新引智计划资助（B08013） 也是我国电力系统现状的迫切需要[5-6]。
本文从阐释孤网的结构与概念出发，综述了国内外对孤网运行特性及安全稳定控制研究现状，并结合中国能源战略与电力发展现状，对孤网安全稳定控制技术的发展进行展望。
1 孤网的基本概念电力建设规程规定，电网中单机容量应小于电网总容量的8%，以保证当该机发生甩负荷时，不影响电网的正常运行。
根据这一判据，最大单机容量小于总容量的8%的电网，即为大电网，最大单机容量远远小于总容量的8%的电网，即为无穷大电网。
相比之下，最大单机容量大于电网总容量的8%的电网，即为小网。
孤立运行的小网，即为孤网。
文献[7]提出了一种基于电网故障甩负荷导致的电网高频问题的判据：如果某片电网具有单一故障下甩掉的负荷超过电网负荷的8%（甩负荷率为8%）并具有形成孤立电网的可能，则认为这个电网也具有孤网特点。
- 150 - 电力系统保护与控制简单来讲，孤网是指脱离大电网运行的小容量电网，孤网可分为以下几种情况[8]：（1）网中有数台机组并列运行，单机与电网容量比超过8%；（2）网中仅有一台机组供电，称为单机带负荷； （3）甩负荷带厂用电，称为小岛运行工况，是单机带负荷的一种特例。
孤网发生的瞬间，孤网内所有机组所发的上网功率和地区孤网内所有负荷所消耗的受电功率之间存在一定的功率差额，这个差额就是孤网不平衡功率ΔP 。
根据运行状态，孤网具体包括两种情况：一种是孤网不平衡功率等于零或者数值很小，网中机组可正常运行；另外一种孤网不平衡功率较大，主要表现在以下两个方面：一是上网功率比例过大（ΔP >0）导致孤网频率升高的问题；二是地区电网受电功率过大（ΔP <0）导致孤网频率、电压降低的问题。
2 孤网运行的频率特点频率是电力系统中同步发电机产生的交流正弦电压的频率。
在稳态运行条件下，所有发电机组同步运行，整个电力系统的频率是相等的。
系统频率与发电机组的转速以及角速度的关系为：602πpn f ω== （1） 汽轮机转子力矩平衡方程为：T e d d JM M tω=− （2） d d Mt J ωΔ= （3） 式中：p 为发电机转子极对数；n 为发电机组的转速；f 为电力系统的频率；ω为发电机组的角速度；J 为汽轮机轴上各转动部分的惯性矩；M T 为汽轮机的蒸汽转矩；M e 为发电机组的反力矩；ΔM 为汽轮机不平衡力矩。
电磁功率与原动机输入功率之间的功率不平衡表现在力矩上就是汽轮机力矩的不平衡。
由上式可以看出，转子角速度的变化率与汽轮机的力矩差成正比。
当汽轮机所受力矩发生变化时，发电机组的角速度将发生变化，引起发电机组转速的变化以及系统频率的变化。
由此可知，影响系统频率变化的关键因素主要有两个：①负荷与发电机出力之间的不平衡量；②系统内所有发电机总转动惯量。
孤网容量较小，各单台机组和大型用电设备所占的功率比例较大，发电机组输出功率的变化量和负荷的扰动量相对值也较大，这将对孤网频率产生明显影响。
而且，孤网中所有发电机组旋转惯量储存的动能和锅炉群所具备的热力势能均较小，自平衡能力差，同样的不平衡力矩会引起较大的发电机组转速变化，即同样的不平衡量在孤网运行时会导致频率出现较大幅度的波动。
由此可见，孤网运行存在一定的风险，这风险主要在于孤网中机组侧出力或用户侧负荷变化时，会引起孤网频率较大的变化，进而使机组转速大幅度波动，造成机组超速或者相关原因停机，降低了机组运行的可靠性，同时也容易使电网瓦解[9-12]。
孤网运行面临最本质的问题是功率不平衡问题。
如果具有有效的有功功率控制手段，快速地平衡系统中由于事故产生的不平衡功率，就有可能减小甚至消除系统受到扰动时对电网的冲击。
孤网运行频率表现的特殊性，要求发电机组的出力随负荷的变化而快速变化，才能维持供电频率稳定。
因此孤网运行中如何提高功率变化的快速性将是减少频率变化的主要手段。
3 孤网频率控制研究频率稳定是电力系统安全稳定运行的重要因素，它反映了电力系统中有功功率供需平衡的基本状态。
由上述孤网运行所暴露的问题可知，孤网稳定控制关注的焦点，已经由解决电气设备及供电线路处于最佳经济运行状态的问题，转变为解决在较大不平衡功率时保证孤网频率稳定的问题。
对应于孤网按运行情况的分类，孤网频率控制目标也包括两种情况：当孤网不平衡功率很小时，网内机组一次调频必须满足孤网中外界负荷的变化要求；当孤网不平衡功率较大时，需要更加快速及稳定的频率控制，对于控制系统的考核相比较前一种情况更为严格。
3.1 孤网运行的一次调频控制近年来，由于孤网事故频发，一些文献就孤网事故进行了仿真分析。
文献[13]用NETOMAC （Network Torsion Machine Control ）软件，以2005年南方电网的实测数据为基础，通过仿真较准确地再现了贵阳南部电网故障后形成孤网并最终引发系统持续震荡的全过程。
通过故障和反演仿真结果看出，在较小不平衡功率下，系统频率仍然持续上升，证明了孤网内大部分机组一次调频速率受限是孤网高频的主要原因。
孤网运行的特殊性，要求此时机组的一次调频具有更高的灵敏度、更大的调节幅度、更小的迟缓率和更快的动态响应[14-16]。
2008年冰灾期间，南方电网公司通过变更一次张健铭，等孤网运行与频率稳定研究综述 - 151 -调频的参数设置，保证了若干孤网的稳定运行，并在之后的研究中达成了一定共识[17-18]。
研究表明，孤网运行时火电机组取消一次调频死区、放开一次调频下限，可以提高其一次调频动作灵敏度，有利于孤网稳定运行。
文献[18]通过对一次调频下限从放大到完全放开的各种场景进行仿真计算，证明了该措施对孤网安全稳定运行的作用。
上述措施在过剩功率较大、频率飞升过快的情况下，仍然不能保证频率的稳定。
经过研究发现，有必要对现有一次调频回路进行优化，寻找更适合孤网运行的控制方式。
文献[19-21]分析了冰灾期间桂林地区孤网运行时一些机组的一次调频回路优化情况。
根据电网频率偏差，使用折线函数直接给出、或者通过PID运算产生一个调频控制信号。
该控制信号同现有一次调频共同作用于阀门控制指令，通过增加或减少阀的开度来调节机组有功功率。