电力系统安全稳定控制新技术新产品

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1、李德胜国网电力科学研究院稳定技术研究所南京南瑞集团公司稳定技术分公司9/2/2021电力系统安全稳定控制新技术新产品及其应用目录一、电力系统紧急控制的发展方向二、电力系统安全稳定控制装置新产品三、电力系统安全稳定控制装置新判据电力系统紧急控制的发展方向（1）光电传感器的应用新型光学电压、电流互感器日益显现出富有魅力的前景和强大的生命力，它与传统的电压、电流互感器相比，优势十分明显，良好的绝缘性能，较强的抗电磁干扰能力，测量频带宽，动态范围大，与现代技术紧密结合，而且体积小、重量轻、维修方便、价格相对便宜。近几年来各方面对这种新型互感器表示了极大的兴趣，再加上数字信号

2、处理器(DSP)技术，光电技术的催化、推动作用，发展势头很好，国外一些大公司投入大量人力和物力开发光学电压、电流互感器，并且已有挂网运行产品。数字化变电站的投运对于电网稳定控制装置在硬件软件上都提出了更高的要求。电力系统紧急控制的发展方向（2）自适应稳定控制（1）将全球定位系统（GPS）技术引入电力系统可以解决从广域中采集实时量的统一时标问题，无疑对电力系统的故障记录、事故分析，甚至继电保护技术带来不可取代的贡献。但要特别强调指出，它只能提供已成为事实的受扰轨迹，充其量只相当于数值仿真程序的一次运行。紧急控制的全部决策和执行过程必须在实际系统到达动态鞍点之前，例如在检

3、测到故障后的200ms内完成。但稳定分析依赖于对主导群的正确识别，而故障清除后才起作用的各种因素也可能改变主导群，故不知道整个受扰轨迹就不能正确判断其主导群。任何时序数据的外延只能适用于参数连续变化的过程，希望利用故障期间或控制前的信息的外延来得到故障后或控制后的轨迹是不可能的。电力系统紧急控制的发展方向（3）自适应稳定控制（2）系统在未加控制措施时的受扰轨迹可以用数值仿真、物理仿真、GPS实时量测等任一种方法得到。但是稳定控制的决策过程必须对各种控制措施的组合进行估计和比较。试探控制措施的效果时，不可能用实际系统做试验，因此，即使能够按照局部的受扰轨迹判断出系统将失

4、稳，在庞大的控制措施空间中，那怕仅仅试探一次，也必须求取新的受扰轨迹。基于GPS的广域测量对此无能为力，只能依靠事先的数值仿真或物理仿真。因此，“实时计算，实时控制”的紧急控制框架从原理上看也不可行。电力系统紧急控制的发展方向（4）自适应稳定控制（3）我国学者在1993年首次提出基于EEAC的“在线预想计算，实时匹配”在线紧急控制框架，2001年研制成功OPS-1紧急控制在线预决策系统并作为国内外首例基于在线优化决策的稳定控制系统投入工业运行。OPS-1安装在稳定控制系统的主站或调度中心，与能够提供电力系统实时测量数据的控制装置或电网EMS接口，接收电网实测数据，快速

5、进行紧急控制策略的自动寻优，定期刷新控制装置中的控制策略表，使得控制措施总是与电网当前结构和运行方式相适应，从而实现电力系统的自适应稳定控制，并具有对相继开断事故的处理能力。目前，OPS-1已经发展成为系列化的预防控制与紧急控制在线预决策系统，并与广域测量技术结合，实现了电力系统安全稳定的广域测量分析控制一体化。二、电力系统安全稳定控制装置新产品装置的研制背景随着特高压电网的逐步建设，“西电东送、南北互供”格局的形成,我国电网的结构将会发生很大变化，以特高压电网为骨干电网的安全稳定特性将变得更加复杂。我国对特高压电网缺少运行管理经验,更需要安全稳定控制系统为其稳定运行

6、提供保障。为此，国家电网公司已把“1000kV级交流输电系统稳定及控制技术的研究”作为1000kV级交流输电系统关键技术研究框架的重要课题。SCS-500E分布式区域型安全稳定控制装置1000kV级交流输电系统稳定及控制技术的研究特高压互联电网安全稳定协调防御及决策系统的研究与开发适应特高压交流同步电网安全稳定控制措施研究和装置开发南瑞稳定所区域稳定装置平台FWK-300SCS-500E基于32位单片机+DSP的分布式稳定控制装置，主要用于第二道防线的区域稳定控制系统。1999年开始开发，2001年在三峡左岸投入运行，2006年中标三峡右岸安控系统，已投入运行600多

7、台套。满足特高压互联电网要求的新一代安全稳定控制平台——正在研发中（２００７年国家电网公司科技项目）。系统构架、信息采样、系统通讯、控制策略等方面均有所提高和突破——目前在广东、河南、安徽试运行,2008年下半年投入市场。SCS-500E稳定控制装置SCS-500E稳定控制装置SCS-500E主要特点SCS

8、500E主要特点分散式布置的主从式系统构架全新的机箱结构高速DSP,主频可达600M32Mbps高速通讯模块高效的计算方法、可靠的判别原理装置级故障在线仿真在线决策无缝接口SCS-500E的技术改进合理的系统构架——适合小室布置的分散式结构SCS