分布式发电条件下孤岛划分及运行控制的研究
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一
跳 闸 ．重 要 的发 电设备 故 障 ．系统 内受 到大 的扰动 等 如 １６ ９ ５年 至 ２ ０ ０ ３年 发 生在 北 美 大停 电事 故 ． 多数是 由上述 原 因造成 的 当 ＤＧ容量 较 大 ． 公共 而
计 划孤 岛运行 是根 据分 布 式 电源容 量 和本地 负 荷 的 大小 ． 先 确定 合 理 的孤 岛 区域 和孤 岛运 行 控 事 制 方法 ． 与系统 断开 后 ． 在 能够 保证 小系 统 的稳定 运 行 Ｅ 计划 孤 岛运行 是分 布式 发 电系 统 的一种 非 常 ４ ］ 好 的故 障处 理 方 式 ． 既 充分 利 用 分 布式 发 电对 提 它 高 供 电可靠 性 的积极 作 用 ． 又通 过 合理 的规 划 和 有
孤 岛发 生 的 时 间 和 区 域 ． 孤 岛 发 生 时 ． 划 好 的 孤 当 计 岛 区域 可 能 已经 偏 离 了规 划 时 的情 况 ： 献 ［］ 出 文 ６提
电 力 系 统 中需 要 形 成 孤 岛 的 原 因 有 重 要 输 电 线
Hale Waihona Puke Baidu
的基 于有 根 树 的分 布式 发 电孤 岛搜 索 ． 能应 用 于 只 辐 射 状结 构 的 中低 压 配 网 中 ． 能 适 应 网络 结 构 比 不 较 复杂 的高 压配 网和输 电网 中 ： 文献 ［－ ］ 介绍 了 ７ ９则
分 布 式 发 电系统 （ ＤＧＳ 日渐 成为 满 足 负荷 增 长 ） 需求 、 减少 环境 污染 、 高能源 综 合利用 效 率和供 电 提 可靠性 的一 种有 效途 径 现行 的分 布式 发 电（ ） ＤＧ 并 网规程 不允 许孤 岛运 行 ．要求 扰 动时将 Ｄ 迅速 退 Ｇ 出口 在一 定程 度 上保证 了电力 系统 的安 全性 ． ］这 却 破 坏 了 ＤＧ 的正 常 运行 ． 害 了 ＤＧ发 电商 的利 益 ． 损
效 的 控 制 避 免 了分 布 式 发 电 对 电 力 系 统 安 全 稳 定 的
运行 ． 能最 大 限度保 证供 电范围
１孤 岛划 分 决 策 过 程
１１孤 岛 划 分 的 关 键 问 题 ．
孤 岛划 分及 运行 控制 是一 个非 常 复杂 的综合 性
课 题 ．它 几 乎 涉 及 到 电力 系 统 稳 定 控 制 和 电 力 系 统
摘 要 ： 提 高供 电可 靠 性 ， 为 实现 孤 岛模 式 与 并 网模 式 间的 无 缝 转 换 ， 分布 式发 电孤 岛 范 围的 划 分 进 行 了研 究 。 据 对 根
不 同 等级 电 网 的 结 构特 点 及 故 障 恢 复 的 特 点 ， 出基 于预 先规 划 ， 态 划 分 和 多级 孤 岛 相 结 合 的孤 岛 划 分 控 制 算 法 。 提 动
应 该 在 限 定 范 围 内 ；４ 切 除 的 负 载 个 数 最 少 ， 如 （） 即
果 孤 岛 功 率 不 平 衡 ． 切 除 负 载 个 数 应 该 最 少 需
现有 的孤 岛划 分和 孤 岛搜索 方式 中 ． 文献 ［］ ５ 主 要考 虑 孤 岛 内功率 平 衡 ． 没 有考 虑 到 如 何保 证 孤 而 岛 内的负荷 供 电质量 ： 献 ［］ 先 的规划 无法 预知 文 ４事
不 利影 响 ， 以使 电力 系统 更 加 高效 、 可 可靠 地 运 行 其 作为 一种 提 高供 电可 靠性 的重 要 方式 ． 到 了人 得
们 越 来 越 多 的关 注
继 电保 护领 域 内的所 有研 究方 向 电力 系统 中 ． 现 实 孤 岛运行 首 先要 满足 ４个 必要 条件 ： １ 电力 平衡 约 （） 束， 即岛 内功 率 基本 平 衡 ：２ 传 输 线 和 变压 器 安 全 （） 约束 ．即岛 内各线 路 及设 备 的负荷应 在 稳态 安全 约 束 范 围 内 ：３ 母 线 电压 不 越 限 。 （） 即孤 岛 内母 线 电压
江
苏
电
机
工
程
第 ２ ９卷 第 ６期 １ １
Ｊａ ｇ ｕ Ｅ ｅ ｔｉ ａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｓ ｌ ｃｒｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
分 布式 发 电条 件 下 孤 岛划 分 及 运 行 控 制 的研 究
王 杰 ． 振 张
（． １ 广州 市供 电局 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ；． 广 １６ ０ ２广东 省 电力设 计研 究 院 ， 东 广州 ５ ０ ０ ） 广 １００
在 预 先 规 划 过 程 中 ．保 证孤 岛 的数 目在 特 定 的故 障情 况 下 是 最 少的 ，也 不 需要 在 所 有 线路 上 装 设 解 列 和 同期 合 闸装
置 ： 动 态 划分 过 程 中 ． 在 保证 重要 负荷 的供 电和 切 除 负载 的 个数 最 少 ． Ｅ ．Ｉ ＥＥ１ ８节点 系统 的 仿 真 结 果 表 明 ， 提 出的 算 １ 所
法 以最 小 的 代 价 ． 取 了孤 岛 系统 的 稳 定 运 行 ． 以 满足 分布 式发 电孤 岛规 划 和 在 线 决 策 的要 求 。 换 可 关 键 词 ： 布 式 发 电 ： 岛模 式 ； 靠 性 分 孤 可 中 图 分 类 号 ：Ｍ７ ｌＴ ７３ Ｔ ７ ：Ｍ ７ 文献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ０ ０ — ０ 卜 ０ １ ０ — ６ ５２ １ ）６ ０ １ ６
不 利 于 Ｄ 技 术 的 发 展 ［３ Ｇ ２］ －
控制 算法 ． 出 了该 方 法在 计算 、 指 求解 和 运行过 程 中 实 际解决 的 问题 ．明确 地 提 出了孤 岛运行 安全 性评
估 标 准 当 ＤＧ 的 比重 高 时 ． 提 出的算 法不仅 能使 所
孤 岛区域 内的大部 分 负荷得 到 正常供 电 ．而且 可 以 最大 限度 的保 证孤 岛 区域 的电 能质量 和稳 定性 在 预先 规划 和动 态划 分 中不需 要在 所有 的地 方安装 解 列 和 同期合 闸装置 Ｉ Ｅ １ Ｅ Ｅ１ ８配 电系统 仿 真结果 证 明算 法是有 效 的 ．能保 证孤 岛 系统安 全稳 定 的持 续
跳 闸 ．重 要 的发 电设备 故 障 ．系统 内受 到大 的扰动 等 如 １６ ９ ５年 至 ２ ０ ０ ３年 发 生在 北 美 大停 电事 故 ． 多数是 由上述 原 因造成 的 当 ＤＧ容量 较 大 ． 公共 而
计 划孤 岛运行 是根 据分 布 式 电源容 量 和本地 负 荷 的 大小 ． 先 确定 合 理 的孤 岛 区域 和孤 岛运 行 控 事 制 方法 ． 与系统 断开 后 ． 在 能够 保证 小系 统 的稳定 运 行 Ｅ 计划 孤 岛运行 是分 布式 发 电系 统 的一种 非 常 ４ ］ 好 的故 障处 理 方 式 ． 既 充分 利 用 分 布式 发 电对 提 它 高 供 电可靠 性 的积极 作 用 ． 又通 过 合理 的规 划 和 有
孤 岛发 生 的 时 间 和 区 域 ． 孤 岛 发 生 时 ． 划 好 的 孤 当 计 岛 区域 可 能 已经 偏 离 了规 划 时 的情 况 ： 献 ［］ 出 文 ６提
电 力 系 统 中需 要 形 成 孤 岛 的 原 因 有 重 要 输 电 线
Hale Waihona Puke Baidu
的基 于有 根 树 的分 布式 发 电孤 岛搜 索 ． 能应 用 于 只 辐 射 状结 构 的 中低 压 配 网 中 ． 能 适 应 网络 结 构 比 不 较 复杂 的高 压配 网和输 电网 中 ： 文献 ［－ ］ 介绍 了 ７ ９则
分 布 式 发 电系统 （ ＤＧＳ 日渐 成为 满 足 负荷 增 长 ） 需求 、 减少 环境 污染 、 高能源 综 合利用 效 率和供 电 提 可靠性 的一 种有 效途 径 现行 的分 布式 发 电（ ） ＤＧ 并 网规程 不允 许孤 岛运 行 ．要求 扰 动时将 Ｄ 迅速 退 Ｇ 出口 在一 定程 度 上保证 了电力 系统 的安 全性 ． ］这 却 破 坏 了 ＤＧ 的正 常 运行 ． 害 了 ＤＧ发 电商 的利 益 ． 损
效 的 控 制 避 免 了分 布 式 发 电 对 电 力 系 统 安 全 稳 定 的
运行 ． 能最 大 限度保 证供 电范围
１孤 岛划 分 决 策 过 程
１１孤 岛 划 分 的 关 键 问 题 ．
孤 岛划 分及 运行 控制 是一 个非 常 复杂 的综合 性
课 题 ．它 几 乎 涉 及 到 电力 系 统 稳 定 控 制 和 电 力 系 统
摘 要 ： 提 高供 电可 靠 性 ， 为 实现 孤 岛模 式 与 并 网模 式 间的 无 缝 转 换 ， 分布 式发 电孤 岛 范 围的 划 分 进 行 了研 究 。 据 对 根
不 同 等级 电 网 的 结 构特 点 及 故 障 恢 复 的 特 点 ， 出基 于预 先规 划 ， 态 划 分 和 多级 孤 岛 相 结 合 的孤 岛 划 分 控 制 算 法 。 提 动
应 该 在 限 定 范 围 内 ；４ 切 除 的 负 载 个 数 最 少 ， 如 （） 即
果 孤 岛 功 率 不 平 衡 ． 切 除 负 载 个 数 应 该 最 少 需
现有 的孤 岛划 分和 孤 岛搜索 方式 中 ． 文献 ［］ ５ 主 要考 虑 孤 岛 内功率 平 衡 ． 没 有考 虑 到 如 何保 证 孤 而 岛 内的负荷 供 电质量 ： 献 ［］ 先 的规划 无法 预知 文 ４事
不 利影 响 ， 以使 电力 系统 更 加 高效 、 可 可靠 地 运 行 其 作为 一种 提 高供 电可 靠性 的重 要 方式 ． 到 了人 得
们 越 来 越 多 的关 注
继 电保 护领 域 内的所 有研 究方 向 电力 系统 中 ． 现 实 孤 岛运行 首 先要 满足 ４个 必要 条件 ： １ 电力 平衡 约 （） 束， 即岛 内功 率 基本 平 衡 ：２ 传 输 线 和 变压 器 安 全 （） 约束 ．即岛 内各线 路 及设 备 的负荷应 在 稳态 安全 约 束 范 围 内 ：３ 母 线 电压 不 越 限 。 （） 即孤 岛 内母 线 电压
江
苏
电
机
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第 ２ ９卷 第 ６期 １ １
Ｊａ ｇ ｕ Ｅ ｅ ｔｉ ａ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｎ ｓ ｌ ｃｒｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
分 布式 发 电条 件 下 孤 岛划 分 及 运 行 控 制 的研 究
王 杰 ． 振 张
（． １ 广州 市供 电局 ， 东 广 州 ５ ０ ２ ；． 广 １６ ０ ２广东 省 电力设 计研 究 院 ， 东 广州 ５ ０ ０ ） 广 １００
在 预 先 规 划 过 程 中 ．保 证孤 岛 的数 目在 特 定 的故 障情 况 下 是 最 少的 ，也 不 需要 在 所 有 线路 上 装 设 解 列 和 同期 合 闸装
置 ： 动 态 划分 过 程 中 ． 在 保证 重要 负荷 的供 电和 切 除 负载 的 个数 最 少 ． Ｅ ．Ｉ ＥＥ１ ８节点 系统 的 仿 真 结 果 表 明 ， 提 出的 算 １ 所
法 以最 小 的 代 价 ． 取 了孤 岛 系统 的 稳 定 运 行 ． 以 满足 分布 式发 电孤 岛规 划 和 在 线 决 策 的要 求 。 换 可 关 键 词 ： 布 式 发 电 ： 岛模 式 ； 靠 性 分 孤 可 中 图 分 类 号 ：Ｍ７ ｌＴ ７３ Ｔ ７ ：Ｍ ７ 文献 标 志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ０ ０ — ０ 卜 ０ １ ０ — ６ ５２ １ ）６ ０ １ ６
不 利 于 Ｄ 技 术 的 发 展 ［３ Ｇ ２］ －
控制 算法 ． 出 了该 方 法在 计算 、 指 求解 和 运行过 程 中 实 际解决 的 问题 ．明确 地 提 出了孤 岛运行 安全 性评
估 标 准 当 ＤＧ 的 比重 高 时 ． 提 出的算 法不仅 能使 所
孤 岛区域 内的大部 分 负荷得 到 正常供 电 ．而且 可 以 最大 限度 的保 证孤 岛 区域 的电 能质量 和稳 定性 在 预先 规划 和动 态划 分 中不需 要在 所有 的地 方安装 解 列 和 同期合 闸装置 Ｉ Ｅ １ Ｅ Ｅ１ ８配 电系统 仿 真结果 证 明算 法是有 效 的 ．能保 证孤 岛 系统安 全稳 定 的持 续