电网故障分析及处理

电网震荡

系统振荡包括：同步、异步、低频、次同步振荡等。

同步振荡：当发电机输入或输出功率变化时，功角δ将随之变化，但由于机组转动部分的惯性，δ不能立即达到新的稳态值，需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后，才能稳定在新的δ下运行。

同步振荡原因：

（1）输电线路功率超过极限造成静态稳定破坏；
（2）电网发生短路故障，切除大容量的发电、输电或变电设备，负荷发生较大突变等造成电网暂态稳定破坏；
（3）输变电设备跳闸后，系统间联系阻抗突然增大，引起动稳定破坏；
（4）大容量机组跳闸或失磁，系统联络线负荷增大或使系统电压严重下降，造成稳定破坏；
（5）电网发生非同期并列。

处理方法：

（1）已经振荡的发电厂可不待调度指令立即增加发电机励磁提高电压，退出机组的AGC、AVC装置，但不得危及设备安全，必要时可适当降低发电机有功。
（2）处于送端的机组适当降低有功出力，处于受端的机组增加有功出力。
（3）若正在进行线路或主变停运等操作时，应立即暂停操作。
（4）尽快查找并去除振荡源。着重了解本厂是否存在强迫振荡源（如发电机组非同期并网、发电机组调速器、励磁调节器有异常等）。若有，应立即消除调速器或励磁调节器的故障（故障励磁调节器可暂时倒备励）。如一时无法消除，则解列发电机组。
（5）在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。

输电断面功率越限及设备过负荷处置

受端电网发电厂增加出力，并提高电压。
送端电网发电厂降低出力，并提高电压。
受端电网限电。
改变电网运行方式，调整潮流分布。
涉及多级调控机构调管范围的输电断面，由最高一级调控机构按照既定原则统一进行指挥调整。
变压器过负荷允许值按国家电网公司《变压器运行规范》执行。变压器的故障过负荷允许值按现场规程执行，如现场无规程，可按国家电网公司《变压器运行规范》标准执行。

断面潮流：是指在一个较大的电网中，在某一方式下，由几条线路或变压器所组成的一束通道，从一个区域或电气距离相近的几个节点向另一个区域或电气距离相近的几个节点潮流输送是有极限的，通道中任一元件退出潮流输送总量并不显著变化、各元件在输送潮流时相互关联。

风电场等新能源电厂调度

发电调度

风电场、光伏电站应按照有关标准和规定，装设气象观测设备，建立功率预测系统，开展中长期（月、年）、短期、超短期发电功率预测，预测精度应满足相关标准要求。
风电场、光伏电站应根据气象观测资料、趋势预测结果，编制中长期（月、季、年）发电计划建议，并按要求报省调和相关地调。调度根据场站上报的发电计划建议，结合全网电力电量平衡分析和电网约束条件等情况，按照清洁能源优先调度原则，制定风电及光伏发电计划，作为安排年度、月度发电计划的依据。
风电场、光伏电站应根据短期发电功率测结果结合设备检修等情况，编制包括发电功率曲线的日发电计划建议，并按要求报省调和相关地调。调度根据场站上报的日发电计划建议，结合相关网架送出能力、系统调峰能力及安全约束条件，按照清洁能源优先调度原则，制定风电及光伏日发电计划。
风电场、光伏电站应按照电网设备检修有关规定将年度、月度、日前设备检修计划建议报省调和相关地调，统一纳入调度设备停电计划管理。新能源发电厂内部设备检修安排应尽可能安排在风、光资源较差时段，并与电网有关检修计划相结合。
在没有电网安全约束的情况下，应保证风电场、光伏电站等可再生能源电力全额上网。在电网调峰能力不足时，可安排风电场、光伏电站参与系统调峰。
风电场、光伏电站必须接入调度自动控制系统。正常情况下，风电场、光伏电站有功/无功功率的实时控制通过自动化系统自动完成。风电场、光伏电站配置的有功/无功功率控制系统，应能够接收并自动执行调度发送的有功/无功功率控制信号，技术性能满足调度要求。在下列特定情况下，风电场、光伏电站应根据调度指令来控制其输出的有功功率：
电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场、光伏电站有功功率，以防止输电线路超稳定极限运行或者线路过载，确保电力系统安全稳定；
当电网频率过高，常规电厂调频容量不足时，可降低风电场、光伏电站有功功率。
调度机构对风电场、光伏电站机组出力可采用下列调度控制模式之一，具体采取哪一种模式根据电网实际运行需要确定。

最大出力模式：指调度给风电场、光伏电站下达全场最大出力曲线，对低于最大出力曲线的情况不限制。
恒出力模式：指调度给风电场、光伏电站下达全场出力曲线为一恒定值。
无约束模式：指调度对风电、光伏实时出力没有限制，风电场、光伏电站可以根据风力情况自行调整出力。
联络线调整模式：指调度根据风电场、光伏电站相关送出潮流约束情况，下达风电、光伏出力曲线。
旋转备用模式：指调度根据电网安全运行要求，在下达风电场、光伏电站出力曲线时，留装机可调容量20％的旋转备用。

电网运行方式

电网调控操作

三个核心业务

运行监视、分析评估、控制调整是实时调度运行控制的三项核心业务，三者相互关联、相互影响。调控运行关键技术和核心机制是实时调度运行控制的“两个支撑”，为核心业务提供技术和管理支撑。

核心机制

调控运行专业依据《电力法》和《电网调度管理条例》，坚持“统一调度、分级管理”原则，同时根据大电网运行特性和控制要求，强化“信息共享、业务协同”理念，形成了适应业务运作需要和专业管理统筹的规章制度、技术标准、内部流程体系，全方位支撑大电网实时调度运行控制各项工作。

面临的挑战

近年来，特高压互联电网快速建设发展，电网规模不断增大、运行特性日趋复杂，恶劣天气等带来的严重故障风险日益凸显；新能源大规模接入及市场化改革不断推进，电网运行方式复杂多变；公司提出“三型两网”建设新战略，调控工作面临转型升级。以上新形势，要求我们在实时调度运行控制环节必须加强技术工作系统性思考，加强管理工作统筹，加强多层级、多专业协同，做到“看的更多更准”、“想的更多更深”、“做的更多更高效”。

电网监控职责

省调监控范围：500（330）kV变电站，
220kV跨地区联络线。
地调监控范围：220kV、110kV变电站
县调（配调）监控范围：35kV、10kV变电站

调度自动化

变电站自动化

变电站是电力系统中的一个重要组成部分，其实现综合自动化是电网监控与调度自动化得以完善的重要方面。变电站综合自动化采用分布式系统结构、组网方式、分层控制，其基本功能通过分布于各电气设备的远动终端和继电保护装置的通信，完成对变电站运行的综合控制，完成遥测和遥信数据的远传，与控制中心对变电站电气设备的遥控及遥调，实现变电站的无人值守。

配电网管理系统配电管理系统（Distribution Management System，DMS）是一种对变电、配电到用电过程进行监视、控制、管理的综合自动化系统，包括配电自动化（DA）、地理信息系统（GIS）、配电网络重构、配电信息管理系统（MIS）、需方管理（DSM）等部分。

能量管理系统（EMS）
能量管理系统是电力系统监控与控制的硬件以及软件的总称，主要包括数据采集与监控（SCADA）、自动发电控制与经济调度控制（AGC/EDC）、电力系统状态估计与安全分析（SE/SA）、调度员模拟培训（DTS）等。

一次设备与二次设备

一次设备是指：直接用于生产、输送和分配电能的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。

二次设备是指：对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。

发电机组的备用状态

1）旋转备用
特指运行正常的发电机组维持额定转速，随时可以并网，或已并网运行仅带一部分负荷，随时可以加出力至额定容量的发电机组。

2）停机备用
指发电机组与电网解列并停止运行，机组处于完好状态，随时可以启动并网，投入运行。

3）提门备用
指水力发电机组与电网解列并停止运行，机组处于完好状态，机组进水口工作闸门在开启状态。

4）落门备用
指水力发电机组与电网解列并停止运行，机组处于完好状态，机组进水口工作闸门在关闭状态。

通用术语

1 充电
设备带标称电压但不接带负荷。

2 送电
设备充电并带负荷（指设备投入环状运行或带负荷）。

3 停电
断开开关及刀闸使设备不带电。

4 X次冲击合闸
合断开关X次，以额定电压对设备接连进行X次充电。

5 零起升压
给设备由零起逐步升高电压至预定值或直到额定电压，以确定设备无故障。

6 零起升流
电流由零逐步升高至预定电流值或额定电流值。

7 合环
合上网络内某开关将网络改为环路运行。

8 同期合环
检测同期后合环。

9 解环
将环状运行的电网解为非环状运行。

10 并列
两个单独电网使其合并为一个电网运行，或将发电机组并入电网运行。

11 解列
将一个电网分成两个电气相互独立的部分运行，或将发电机与电网解除电气联系。

12 运行转检修
断开设备各侧开关及刀闸,并在设备可能来电的各侧合上接地刀闸（或装设接地线）。

13 检修转运行
断开设备各侧接地刀闸，合上各侧能够运行的刀闸和开关。

14 运行转热备用
断开设备各侧开关。

15 热备用转运行
合上除检修要求不能合或方式明确不合的开关以外的设备各侧开关。

16 运行转冷备用
拉开设备各侧开关及刀闸。

17 冷备用转运行
合上除检修要求不能合或方式明确不合的开关以外的设备各侧刀闸和开关。

18 热备用转检修
拉开设备各侧刀闸,并在设备可能来电的各侧合上接地刀闸。

19 检修转热备用
拉开设备各侧接地刀闸, 合上除检修要求不能合或方式明确不合的刀闸以外的设备各侧刀闸。

20 冷备用转检修
在设备可能来电的各侧合上接地刀闸。

21 检修转冷备用
拉开设备各侧接地刀闸。

22 热备用转冷备用
拉开设备各侧刀闸。

23 冷备用转热备用
合上设备各侧刀闸。

发电机组（调相机）

1 并网
发电机达到额定转速，具备运行条件，通过合上出口开关与电网接通。

2 解列
发电机通过断开出口开关与电网断开。

3 增加有功出力
在发电机原有功出力基础上增加有功出力。

4 减少有功出力
在发电机原有功出力基础上减少有功出力。

5 增加无功出力
在发电机原无功出力基础上增加无功出力。

6 减少无功出力
在发电机原无功出力基础上减少无功出力。

13 进相运行
发电机或调相机定子电流相位超前电压相位，发电机从系统中吸收无功。

14 发电改调相
发电机由发电状态改为调相运行。

15 调相改发电
发电机由调相状态改为发电运行。

16 发电机跳闸
运行中的发电机主开关跳闸。

17 发电机维持全速
发电机组与电网解列后，维持额定转速，等待并网。

18 可调出力
机组实际可能达到的发电能力。

什么是定相?为什么要进行定相?

新建、改建的线路、变电站在投运前核对三相标志与运行系统是否一致。
若三相标志与运行系统不一致，则无法进行核相工作，无法确定相位、相序是否正确，如果相序、相位与运行系统不一致，那么并列或合环后，将产生很大的电流，损坏电气设备因此需要定相。

名词解释

EMS: 能量管理系统

AGC: 自动发电控制

PSS: 静态稳定器

OMS: 断电管理系统

SPDNet: 电力调度数据网

PMU: 同步相量测单元

DMIS: 网省级电力调度管理信息系统

SCADA: 数据采集与监控

Gurobi中的Callback函数用法：如何干预优化求解过程

2023-04-09

本文主要分为三个部分，第一部分介绍callback函数的用途以及调用callback函数方法；第二部分参考gurobi官方的用户手册，介绍callback函数具体能干预的函数方法；第三部分解释gurobi官方的tsp.py中使用callback函数添加subtour约束的方法。

什么是Callback & 什么时候可以调用Callback

在optimize的函数介绍下有callback的描述：

通常使用Gurobi建完模型后重要一步是optimize，其可选参数就是callback函数，用于在指定条件触发情况下对优化求解的过程进行一定干预。

Callback函数主要由两个输入，分别是model和where，在求解过程中会周期性或者由条件触发该函数。其中model是需要被优化的模型，where就是触发callback函数的阶段，在每一个where下由很多的属性可以调用，称为what，如下图所示

比如表中的presolve阶段有PRE_COLDEL和PRE_ROWDEL属性，可以对其进行判断并进行对应的求解干预，比如终止优化、添加行添加列等等。下面的代码展示了在presolve阶段调用callback

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.PRESOLVE:
        # Presolve callback
        cdels = model.cbGet(GRB.Callback.PRE_COLDEL)
        rdels = model.cbGet(GRB.Callback.PRE_ROWDEL)
        if cdels or rdels:
            print('%d columns and %d rows are removed' % (cdels, rdels))

model.optimize(mycallback)

这段代码只执行了print操作，并没有实际干预求解过程，所以callback都能干预求解的哪些参数呢。

Callback怎样干预求解过程

参考gurobi10.0的用户手册，发现有如下方法可以调用

Model.cbGet()：查询信息

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.SIMPLEX:
        print(model.cbGet(GRB.Callback.SPX_OBJVAL))
model.optimize(mycallback)

查询单纯形法里面的目标函数值（Current simplex objective value）。

Model.cbGetNodeRel()：查询当前节点的松弛解

本方法只应用于where是MIPNODE并且求得最优解的情况下。

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPNODE:
        status = model.cbGet(GRB.Callback.MIPNODE_STATUS)
        if status == GRB.OPTIMAL:
            print(model.cbGetNodeRel(model._vars))
model._vars = model.getVars()
model.optimize(mycallback)

该callback含义：在当前节点取得最优值的情况下，print所有变量的松弛解

Model.cbCut()：添加割平面

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPNODE:
        status = model.cbGet(GRB.Callback.MIPNODE_STATUS)
        if status == GRB.OPTIMAL:
        rel = model.cbGetNodeRel([model._vars[0], model._vars[1]])
        if rel[0] + rel[1] > 1.1:
            model.cbCut(model._vars[0] + model._vars[1] <= 1)

model._vars = model.getVars()
model.optimize(mycallback)

如果当前节点取到最优解，并且如果第前两个变量的松弛解之和大于1.1，则添加前两个变量之和小于等于1的cut。

Model.cbGetSolution()：查询可行解的值

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPSOL:
        print (model.cbGetSolution(model._vars))
model._vars = model.getVars()
model.optimize(mycallback)

print所有可行解的取值

Model.cbLazy()：添加lazycut

Lazy constraint是在求解完毕时候进行检验，如果违反了再把约束加到模型中，因为Lazy constraint可能影响求解速度。

如果通过回调函数创建Lazy constraint，则必须设置参数LazyConstraint = 1。否则，Gurobi可能会应用对Lazy constraint无效的dual presolve reductions。

如果在不添加任何Lazy constraint的情况下设置LazyConstraint = 1参数，则Gurobi的算法行为将发生变化（因为禁用了dual presolve reductions），但最优解的值不会变。

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPSOL:
        sol = model.cbGetSolution([model._vars[0], model._vars[1]]) #model.cbGetSolution()获得新MIP solution函数值；()内的var是指定变量，表示想知道这些变量在solution中的值；返回括号内指定变量在solution中的值
            if sol[0] + sol[1] > 1.1:
                model.cbLazy(model._vars[0] + model._vars[1] <= 1)
model._vars = model.getVars()
model.Params.lazyConstraints = 1
model.optimize(mycallback)

如果求解的前两个变量的和大于1.1，则增加lazycut让前两个变量求和小于等于1

Model.cbProceed():

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPSOL:
        phase = model.cbGet(GRB.Callback.MIPSOL_PHASE)
        obj = model.cbGet(GRB.Callback.MIPSOL_OBJ)
        if phase == GRB.PHASE_MIP_NOREL and obj < target_obj:
            model.cbProceed()
model.optimize(mycallback)

用于跳转到下一个求解阶段。如果目前是处于MIP搜索阶段，并且当前目标小于target_obj，则跳过当前阶段（理解为continue？）

Model.cbSetSolution()，Model.cbUseSolution()：向当前节点导入解，并快速求解

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPNODE:
        model.cbSetSolution(vars, newsolution)
        objval = model.cbUseSolution()
model.optimize(mycallback)

把vars变量赋值为newsolution，通过model.cbUseSolution()快速求解一个obj

Model.cbStopOneMultiObj()：

用于中断多目标求解。
Interrupt the optimization process of one of the optimization steps in a multi-objective MIP problem without
stopping the hierarchical optimization process. Only available for multi-objective MIP models and when the where
member variable is not equal to GRB.Callback.MULTIOBJ

def mycallback(model, where):
    if where == GRB.Callback.MULTIOBJ:
        # get current objective number
        model._objcnt = model.cbGet(GRB.Callback.MULTIOBJ_OBJCNT)
        # reset start time to current time
        model._starttime = time.time()
    # See if we want to stop current multiobjective step
    else if time.time() - model._starttime > 1000: # or solution is good enough
        # stop only this optimization step
        model.cbStopOneMultiObj(model._objcnt)
model._objcnt = 0
model._starttime = time.time()
model.optimize(mycallback)

如果求解多目标的时间大于1000，则不在进行多目标求解（把求解中止的目标数目设置为当前已经求解的数目）

使用callback为TSP添加subtour约束

参考gurobi官方tsp案例，其中使用callback添加subtour约束的函数如下（n是节点数目）：

# Callback - use lazy constraints to eliminate sub-tours
def subtourelim(model, where):
    if where == GRB.Callback.MIPSOL:
        vals = model.cbGetSolution(model._vars)
        # find the shortest cycle in the selected edge list
        tour = subtour(vals)
        if len(tour) < n:
            # add subtour elimination constr. for every pair of cities in tour
            model.cbLazy(gp.quicksum(model._vars[i, j]
                                     for i, j in combinations(tour, 2))
                         <= len(tour)-1)


# Given a tuplelist of edges, find the shortest subtour

def subtour(vals):
    # make a list of edges selected in the solution
    edges = gp.tuplelist((i, j) for i, j in vals.keys()
                         if vals[i, j] > 0.5)
    unvisited = list(range(n))
    cycle = range(n+1)  # initial length has 1 more city
    while unvisited:  # true if list is non-empty
        thiscycle = []
        neighbors = unvisited
        while neighbors:
            current = neighbors[0]
            thiscycle.append(current)
            unvisited.remove(current)
            neighbors = [j for i, j in edges.select(current, '*')
                         if j in unvisited]
        if len(cycle) > len(thiscycle):
            cycle = thiscycle
    return cycle

如果求解生成的回路没有包含全部节点，判定他为一个subtour，并加约束让当前子回路中的几个边不同时出现。

总结

gurobi参考手册里面的第16小节就是 Callback Codes，专门描述了callback可以适用的阶段（where）和可以提取的参数（what）。使用的阶段从presolve到simplex、MIP再到barrier，可以调用的参数也是数不胜数，根据实际的问题需求合理的加速求解，或者在合适时机和合适条件下加入cut来干预优化求解的过程，可以起到不错的效果。不过这个cut是在求解过程中去加的，之前的decomposition method大多数是分为了主问题和一个或多个子问题，并不适用这种callback添加cut的方法。之后如果做到需要加速单次求解，或者在求解过程中添加cut，那callback则必不可少。

（本来很早就计划把gurobi的reference manual学习一遍了，一直拖延症没看，没有ddl的前提下提高执行力确实很困难。

人长期往上走的首要条件是，稳住下限，让低质量的决策尽量减少发生，然后再慢慢变好。不水幻想一夜暴富或力挽狂澜。长久布局和持之以恒，才是无法被打败的铜墙铁壁。

电网调度知识点（二）

2023-03-25

分为PPT知识点、干货自学、课后题三部分

PPT知识点

基础概念

并网调度协议指电网企业与电网使用者或电网企业间就调度运行管理所签订的协议，协议规定双方应承担的基本责任和义务，以及双方应满足的技术条件和行为规范。
调度管辖范围调控机构行使调度指挥权的发、输、变电系统，包括直调范围和许可范围。
直接调度 / 许可调度 / 授权调度（原：直接调度/间接调度/委托调度）
直接调度是指值班调度员直接向下级调控机构值班调度员、厂站运行值班人员及输变电设备运维人员发布调度指令的调度方式。
许可调度是指下级调控机构值班调度员、厂站运行值班人员及输变电设备运维人员根据现场实际需要，向省调值班调度员提出申请，得到调度许可后发布指令的调度方式。
授权调度是指将调管范围内指定设备授权下级调控机构或厂站运行部门调度，其调度安全责任主体为被授权单位。
旋转备用旋转备用指运行正常的发电机维持额定转速、随时可以并网，或已并网但仅带一部分负荷，随时可以利用且不受网络限制的剩余发电有功出力，是用于满足随时变化的负荷波动，以及负荷预计的误差、设备的意外停运等所需的额外有功出力。
最大/最小技术出力最大技术出力是指发电机组在稳态运行情况下的最大发电功率。
最小技术出力是指发电机组在稳态运行情况下的最小发电功率。
调频是指电力系统频率偏离目标频率时，并网主体通过调速系统、自动功率控制等方式，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。调频分为一次调频和二次调频。
一次调频一次调频是指通过原动机调速控制系统来自动调节发电机组转速和出力，以使驱动转矩随系统频率而变动，从而对频率变化产生快速阻尼作用，是并网机组必须具备的功能。(有差控制)
二次调频二次调频是指运行人员手动操作或由调度自动化系统AGC自动地操作，增减发电机组的有功出力，恢复频率目标值。(无差控制)
三次调频有功功率优化经济分配，其实质是在线经济调度，其目的是在满足电力系统频率稳定和系统安全的前提下合理利用能源和设备，以最低的发电成本或费用获得更多的、优质的电能。（事前）

负荷控制

负荷控制为保障电网的安全、稳定运行，对用电负荷采取的调控措施。负荷控制可采用错峰、避峰、限电、拉闸等四种手段。

错峰，是指将高峰时段的用电负荷转移到其他时段，通常不减少电能使用。
避峰，是指在高峰时段削减、中断或停止用电负荷，通常会减少电能使用。
限电，是指在特定时段限制某些用户的部分或全部用电需求。
拉闸，是指各级调控机构发布调度命令，切除部分用电负荷。

辅助服务电力辅助服务是指为维持电力系统安全稳定运行，保证电能质量，促进清洁能源消纳，除正常电能生产、输送、使用外，由火电、水电、核电、风电、光伏发电、光热发电、抽水蓄能、自备电厂等发电侧并网主体，电化学、压缩空气、飞轮等新型储能，传统高载能工业负荷、工商业可中断负荷、电动汽车充电网络等能够响应电力调度指令的可调节负荷（含通过聚合商、虚拟电厂等形式聚合）提供的服务。

调度运行管理

电网调度管理实行“统一调度，分级管理”的原则。
各发电厂、用户变电站及局部电网在并入XX电网前，应根据平等互利、协商一致的原则，与相应的电网经营企业签订并网调度协议，否则不得并网运行。

电网稳定分析按照“统一程序、统一模型、统一稳定判据、统一计算方式、统一计算任务、统一协调控制策略”的原则开展稳定计算。省调与 XX 分中心、地调在稳定计算中要密切配合，并有责任相互提供必要的参数与信息。

电网黑启动

黑启动是指电力系统大面积停电后，在无外界电源支持的情况下，由具备自启动能力的发电机组或抽水蓄能、新型储能等所提供的恢复系统供电的服务。《电力辅助服务管理办法》（国能发监管规〔2021〕61号）

黑启动：最后的安全措施，紧迫而严重，复杂而费时。
黑启动顺利与否，重要的一点是使系统的恢复过程处于事先预定的可控状态下。所以应有充分而合理的黑启动方案。
黑启动的关键的启动电源，为加快恢复过程，应对电网分区，一个分区设一至二处黑启动电源。在启动电源上，水电机组由于结构简单、无复杂的辅机系统、厂用电少、启动速度快，因而是首选（燃气机组、柴油发电机、储能电源）

技术问题

发电机的自励磁：当发电机外电路为容性时，容性电流对发电机的电枢反应可能起助磁作用，使发电机端电压上升直至无法控制。
空载线路合闸过电压：空载情况下，线路分布电容引起线路末端电压的升高，应尽可能采取投低抗、切电容、双回路只充一回、充短线路、充低电压等级线路等措施来限制线路末端的高电压。
频率控制：黑启动过程中，应优先恢复调节性能好的机组，以承担调频调压任务。

黑启动过程中为保证系统稳定，须保证非自启动机组获得更多的启动功率，同时又必须恢复系统负荷保持有功平衡，一般考虑首先恢复小的直配负荷，而后逐步恢复较大的直配负荷和电网负荷。增加负荷的速度应兼顾恢复时间与系统频率稳定，考虑同时接入的最大负荷量不应使系统频率较接入前下降0.5Hz，一般一次接入的负荷量不大于发电出力的5%，同时保证频率大于49Hz，防止出现频率崩溃。

电压控制：　启动过程中必然有对空载线路充电，而后又有轻载线路，大量线路充电功率导致系统电压升高。为防止高电压，发电机应高力率运行甚至进相运行，双回路只投一回，投低抗、切电容，调节变压器分接头，增带具有滞后功率因数的负荷，等。电压应尽可能控制在0.95~1.05额定值之间。

系统频率监视与控制

电网频率标准是50.00Hz，正常运行条件下其偏差不得超过±0.20Hz；在自动发电控制（AGC）投入时，电网频率按50.00±0.10Hz控制。严禁升高或降低频率运行。（GB/T 15945-2008 电能质量电力系统频率偏差）
第一调频厂的任务是保持电网频率不超过50.00±0.10Hz。当系统频率偏差超出50.00±0.10Hz时，第一调频厂在规定的负荷调整范围内主动调整系统频率，第一调频厂的调整幅度为设备最大和最小技术出力。
在系统偏差超出50.00±0.20Hz时，第二调频厂应不待调令立即进行频率调整，使其恢复到50.00±0.20Hz范围内。在系统偏差超出50.00±0.50Hz时，系统内所有发电厂应不待调令立即进行频率调整，使其恢复到50.00±0.20Hz范围内。

新建100MW及以上火电机组及50MW及以上的水电机组，在并网前须做一次调频试验，其性能参数必须满足行业标准及电网运行有关规定。

GS电网内 10 万千瓦及以上火电机组、4 万千瓦及以上水电机组及接入 35 千伏及以上电压等级的新能源场站均应参与系统一次调频，并网前须做一次调频试验，其性能参数必须满足行业标准及电网运行有关规定。未经省调同意，严禁将省调直调发电机组一次调频特性更改或退出。(新版)

为保证系统频率正常，在编制系统日发电曲线时，应留有不低于3-5%的负荷旋转备用容量，在考虑系统联络线输送能力的条件下合理的分配给发电厂。

系统无功电压管理和调整

调整电压的主要方法有：

改变发电机励磁，包括使用进相方式运行。控制调相机、抽蓄机组
调整风电场和光伏电站的风电机组或并网逆变器的无功出力。
投入和切除并（串）联电容器或电抗器（包括调整动态无功补偿装置）。
利用有载调压变压器调节。
改变发电厂间负荷分配。
启动备用机组。
必要时可改变系统接线和运行方式，但应注意系统安全。
调整无载变压器分接头。
为防止局部地区电压崩溃可限制部分负荷以提高电压（低压减载）。

并网新能源场站动态无功补偿装置调度管理规定

动态无功补偿装置应具备恒电压、恒无功、恒功率因数和电压及功率等综合优化控制模式，并能够满足各种控制模式的切换，控制模式的切换由所属调控机构确定。各种控制模式下均能满足动态无功补偿装置响应时间和调节性能要求。
新能源场站分期建设或同一并网点配置多套动态无功补偿装置时，多套装置间应具备协调联动策略，确保调节能力充分可靠，避免出现谐波放大、无功对冲、时限延时等现象。
各级调控机构按照调度管辖范围，组织开展并网新能源场站动态无功补偿装置现场涉网性能测试工作。

低频低压自动减负荷装置管理

为保证电网的安全运行及重要用户不间断供电，在系统频率或电压因故严重下降时，应能自动切除部分次要负荷，因此，系统内应配置足够数量的低频自动减负荷（简称低频减负荷）装置及低压自动减负荷（简称低压减负荷）装置。

旋转备用管理

XX电网旋转备用容量的配置原则

XX电网的旋转备用容量应不小于网内单机容量最大的发电机组的额定功率加上次日网内风电预测最大出力的20%。
事故备用容量由分省调共同安排，分调统一安排使用，其容量应不小于西北电网内单机容量最大的发电机组的额定功率加上次日预测最高用电负荷的2%。
一般情况下，由水电机组承担主要的旋转备用容量，当水电机组受水库运用要求制约而备用容量不足时，可由火电机组承担主要的旋转备用容量。
根据自身电网运行的实际情况，必要时应采取移峰、错峰、限电避峰的办法，以保证电网留有必要的备用容量。
当电力供应紧张时，各级调度必须严格执行上级调度控制负荷的指令，按时、按量控制到位，确保电网运行备用容量满足规定值。
加强径流式水电站优化调度工作，合理安排运行曲线，应采取峰荷前减发蓄水、峰荷时大发的方式，以尽可能发挥其调峰功能，满足电网运行备用容量的要求。
区域电网的备用容量实行全网共享的使用原则。当发生电网频率异常、机组故障、输电线路故障时，由网调统一安排使用。
XX电网内的备用容量，首先用于本省预计负荷误差的调整、本省大机组及输电线路故障的处理，通过网调也可用于其他省大机组故障、输电线路故障或全网事故的处理。

自动发电控制（AGC）的管理

并网发电厂单机100MW及以上火电机组和容量50MW及以上水电厂应具有AGC功能。
凡参加省调AGC的机组，必须经省调组织调试验收合格后，具备正式投运条件，按调度员的要求进行投、退。省调直调的发电厂原则上由省调的AGC控制。机组的调整速率及响应参数以联调试验时确定的为准，电厂不得擅自更改。
XX电网的AGC控制模式采用定联络线功率（CNIC）控制模式或联络线功率+频率偏差控制模式（TBC）。
各电厂应保证AGC机组的可调范围及出力的响应速率，火电机组可调容量应为额定容量的30%以上，调整速率应为每分钟增减负荷不低于额定容量的2%。水电可调容量为避过振动区以外到额定值，调整速率不低于每分钟增减负荷在额定容量的50%以上。采用直吹式制粉系统的火电机组的AGC响应时间≤120秒，采用中储式制粉系统的火电机组的AGC响应时间≤40秒，水电机组的AGC响应时间≤10秒。
发电机组的控制模式：一般情况下，水电机组应选用基点调节模式；火电机组选用基点调节模式或计划调节模式。

火电厂启动：锅炉、汽轮机、单元机组启动

锅炉启动是指锅炉由静止状态到运行状态的过程，停炉则相反。锅炉启动分为冷态启动和热态启动。锅炉在启动和停炉过程中，主要存在着各个部件受热均匀性、启停时间、稳定燃烧及热量和工质的回收等方面的问题。
汽轮机启动是指从转子冲转到带上额定负荷为止的全过程。也分为冷态启动和热态启动。启动过程实质上是一个加热过程，停机则相反。汽轮机启动主要包括升速、暖机、并列带负荷、升负荷至额定值等几个阶段。

　单元机组的启动是指从锅炉点火、升温升压、暖管，到当锅炉出口蒸汽参数达到一定值时，开始冲转汽轮机。然后将汽轮机转子由静止状态加速到额定转速。最后发电机并网带初负荷直至逐步加到额定负荷的全过程。

AGC的几种控制模式

定频率控制模式
定联络线功率控制模式
频率与联络线偏差控制模式

发电机励磁系统

发电机励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备的统称。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。
励磁调节器的主要作用是检测和综合系统运行状态的信息，产生相应的控制信号，经放大后控制励磁功率单元，以得到所需要的发电机励磁电流。

作用

在发电机出力变化和系统故障时，维持发电机端电压恒定或在给定水平；
保证机组间无功的合理分配；
提高电力系统运行的稳定性；
提高继电保护动作的灵敏性等。

一些干货

为什么电力系统频率由负荷决定？

电力系统负荷始终在波动：

负载端：

用户行为不可预测，电力系统运行原则：发电根据负载变化进行调整

发电端：

发电段也有可能有特殊情况：

大型火电机组可能出现故障，突然下网
没有储能的情况下，光伏机组看天吃饭
链接发电机组的传输线可能出现故障，机组隔离

发电和用电均有可能出现不匹配。

发电少的情况下，系统会瞬间从同步发电机组的转动势能中汲取能量，导致发电机组转轴转速变慢，从而系统频率随之下降。
发电过多的情况下，系统汇报多余的能量对常规机组的转动时能进行累加，导致转速突然加快，频率上升。

需要足够多的同步发电机组在线，以保证系统频率拜年话（RoCoF）不要过快，这也是限制可再生能源发电并网的一个主要问题。

新建改建扩建设备

测试前将测试方案报调度机构备案；测试必须包含以下内容：最大功率变化率、电压偏差、电压变动、闪变、谐波、低电压穿越、高电压穿越、快速频率调整及相关涉网保护试验。

网源协调

发电机组应具备有关调度机构规定的调峰及进相能力。发电机组必须进行有关大负荷试验、低负荷稳燃试验、水电机组振动试验、甩负荷试验、AGC试验、PSS试验、黑启动试验、进相试验、励磁参数实测、调速系统参数实测、一次调频试验等。试验方案必须由相关调度审查并确认其条件，试验完成后确认结论（同时需要报能监办）。及时定期其他需报告的事项（如燃料储备）。

进相运行：从电网吸收无功功率来建立磁场

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