现阶段低频减载方案大多离线制定,按照某一运行方式的低频减载方案不能适应现代电力系统的发展。非传统能源发电渗透率的不断增高使系统的整体惯性下降,考虑新能源发电的低频减载方案应运而生。信息化和智能化成为电网重要的发展趋势,以在线实时电网结构及状态为基础的低频减载系统得到广泛的关注。在此背景下,本文针对相关问题主要从以下几个方面开展了初步研究:1)分析讨论了传统低频减载方案的单机带集中负荷模型,对模型中的等值转子惯性时间常数及负荷频率调节因子进行重点研究,介绍了常用低频减载方案制定方法。风机、光伏等新能源发电机组的加入影响低频减载装置首末级启动频率,提出了在实际电力系统中联合风机、光伏等新能源发电技术的低频减载方案优化配置。从数学模型的角度分析非传统能源发电机组与系统之间的惯性传输,非常规发电机组的加入降低了系统的整体惯性,使系统产生同样功率缺额的情况下频率下降情况更加严峻。2)提出了一种基于系统频率响应(system frequency response,SFR)模型的优化低频减载方案,相较于传统方案,改进SFR模型增加了系统中调速器输出对频率改善作用的考虑,同时增加热备用输出上下限,引入低频减载模块使改进SFR模型能更准确反映低频减载装置动作时系统的惯性中心频率的变化。利用多机系统仿真,考虑当前电网的实时负荷水平及热备用情况,完成改进SFR模型参数的优化。得到改进SFR模型后,本文提出基于粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)的低频减载优化算法,建立了惩罚函数,以改进SFR的频率模拟多机系统惯性中心频率,得到切负荷量最小的优化方案。通过算例的仿真分析验证了基于改进S F R的P S O优化低频减载方案的有效性。3)构建了低频减载整定系统的系统结构。从在线信息测量和低频减载方案下达的角度出发,建立了以电力系统现有装置为基础的低频减载在线整定系统结构。远程终端单元(remote terminal unit,RTU)作为“耳目和手脚”完成传统厂站信息的收集,并传输到采集与监控系统(supervisory control and data acquisition,SCADA)。综合能量管理系统(energy management system,EMS)接收来自传统厂站的信息,同时接收新能源EMS的信息,此数据作为低频减载(under frequency load shedding,UFLS)控制器中多机系统仿真的参数,进而得到改进SFR模型以及PSO低频减载优化结果。低频减载方案的下达通过安全稳定控制系统进行策略的传输。UFLS控制器计算时间满足现在电力系统对于低频减载装置在线计算的要求。最后,总结了本文所做的研究工作,并指出了未来在该领域有待进一步研究的问题。