电力系统恢复理论与技术

前言

第1章绪论

1.1电力系统恢复的意义

1.2电力系统恢复的基本概念和相关问题

1.2.1电力系统恢复控制的定义

1.2.2电力系统恢复的特点

1.2.3电力系统恢复的阶段划分

1.2.4电力系统恢复的技术问题

1.3电力系统恢复的研究内容

1.3.1电力系统恢复问题的研究范畴

1.3.2黑启动安全校验技术

1.3.3黑启动方案制定与优选

1.3.4网架重构优化

1.3.5负荷恢复优化

1.3.6子系统划分

1.3.7系统并列与合环

1.3.8直流系统恢复

1.3.9恢复控制的辅助决策技术

1.4电力系统恢复研究的发展趋势

参考文献

第2章电力系统恢复中的安全校验与调控

2.1概述

2.2操作过电压

2.2.1影响合闸过电压的因素

2.2.2操作过电压的限制措施

2.3发电机励磁系统过电压

2.3.1励磁电流的暂态特性

2.3.2空载线路合闸过程的建模仿真

2.4发电机自励磁

2.4.1同步电机自励磁现象的机理

2.4.2发电机自励磁的分析判据

2.5谐振过电压

2.5.1变压器励磁涌流基本原理

2.5.2励磁涌流激发的高次谐波电压的暂态过程

2.5.3黑启动中避免励磁涌流激发谐波过电压

2.6火电厂大型辅机启动

2.7小结

参考文献

第3章黑启动

3.1概述

3.2黑启动电源及发电机机组启动特性分析

3.3黑启动中的优化控制与决策

3.3.1黑启动电源的选择

3.3.2被启动机组的选择

3.3.3黑启动路径搜索方法

3.3.4黑启动阶段的基本恢复策略

3.3.5基于分层分级思想的黑启动方案制定

3.3.6基于分层案例推理的黑启动决策

3.4黑启动试验

3.4.1黑启动机组经220kV线路启动300Mw机组

3.4.2基于PDCA／SDCA循环的黑启动试验动态循环管理模式

3.5小结

参考文献

第4章网架重构

4.1概述

4.1.1网架重构的基本策略

4.1.2网架重构阶段的主要研究内容

4.2 网架重构阶段目标网架的确定

4.2.1基于节点重要度评价的目标网架确定

4.2.2以负荷恢复为目标的目标网架确定

4.3网架重构阶段机组恢复优化

4.3.1基于层次分析法安排火电机组启动顺序

4.3.2基于数据包络分析的机组启动顺序优化

4.3.3基于混合整数线性规划的机组启动顺序优化

4.4网架重构阶段恢复路径寻优方法

4.4.1基于图论的路径寻优方法

4.4.2基于加权复杂网络模型的恢复路径优化方法

4.4.3网架重构后期的路径寻优方法

4.5网架重构的多目标优化方法

4.5.1数学模型的建立

4.5.2多目标优化问题的NSGA—Ⅱ算法

4.5.3基于NSGA—11的网架重构算法设计

4.5.4算例仿真

4.6小结

参考文献

第5章负荷恢复

5.1概述

5.2负荷恢复能力计算的通用模型

5.2.1频率约束

5.2.2暂态电压下降约束

5.2.3冷负荷启动特性

5.2.4负荷恢复能力计算的通用模型

5.2.5模型求解

5.2.6算例仿真

5.3机组启动过程的负荷恢复优化

5.3.1机组启动过程中的负荷恢复内容

5.3.2平衡机组出力的负荷恢复优化

5.3.3线路充电时的负荷恢复优化

5.3.4算例仿真

5.4网架重构后期的负荷恢复优化

5.4.1网架重构后期负荷恢复特点

5.4.2数学模型

5.4.3自适应PSO算法

5.4.4算例仿真

5.5小结

参考文献

第6章分区协调恢复技术与主从递阶恢复决策方法

6.1概述

6.2分区协调恢复的基本技术

6.2.1恢复子系统的适应性划分

6.2.2子系统并列

6.2.3环网并列

6.2.4高压直流输电系统的恢复

6.3主从递阶恢复决策调度模式

6.3.1主从递阶决策的概念

6.3.2基于承诺和约定的主从递阶协调方法

6.3.3主从递阶模式的分区协调恢复调度

6.4主从递阶恢复决策模型与优化算法

6.4.1电力系统恢复的主从递阶决策模型

6.4.2基于回溯算法的主从递阶决策优化

6.4.3实例分析

6.5小结

参考文献

第7章电力系统恢复决策支持系统设计开发

7.1概述

7.2总体设计

7.2.1设计思路

7.2.2系统恢复的总体协调框架

7.2.3子系统恢复的局部对象优化流程

7.3系统开发

7.3.1总体技术方案

7.3.2核心功能模块设计

7.4小结

参考文献

20世纪90年代以来，国内外相继发生了多次大停电事故，给电力系统恢复控制提出了一系列的新问题。近十几年来，电力系统科技人员努力运用现代科学的理论、技术和工具去研究、分析和解决这些问题，并取得了丰硕的成果。这些成果一方面有助于电力系统在大停电后的快速、安全恢复，另一方面也促进了电力系统恢复理论和技术的发展。 电力系统恢复的理论和技术是应对大规模停电事故调度运行和操作控制的基础，对电力系统安全稳定运行有重要的意义和指导作用。在这一领域国内外尚无专著出版。刘玉田、王洪涛、叶华专著的《电力系统恢复理论与技术》既总结了前人的成果，又汇人了作者所在科研小组多年来所取得的研究成果，它是作者多年来科研与工程实践的总结。本书针对电力系统恢复控制策略决策、恢复预案和决策优化等问题，从黑启动、网架恢复和负荷恢复三个方面分别研究提出了相应的理论方法和技术，包括主从递阶恢复决策理论、群体智能决策理论、Pareto最优恢复决策理论以及专家系统技术等。还从黑启动实验、并列时机、直流系统恢复以及新能源发电恢复等方面进行了研究，给出了有实际参考价值的决策流程或结果。