系统运行条件变化对振荡模式和阻尼转矩的影响分析

摘要

为了进一步考察概率特征根分析的计算误差，本文在多机电力系统动态模型的基础上，定量分析了多系统运行方式下的机电振荡模式的变化特性和阻尼转矩的变化规律，并与概率特征根分析的结果进行了比较。然后结合实际电网，分析了系统参数对小干扰稳定性的影响。　　传统的稳定性分析往往基于有限数目的系统运行方式。在电力系统运行过程中，存在着许多随机扰动或不确定因素，系统的机电振荡模式和电磁阻尼转矩也将发生一定程度的变化。定量考查这种变化特性，可为进一步的稳定器配置和计及多运行条件的概率特征值分析提供依据。　　文中主要分析了每个振荡模式中各发电机参与振荡的强弱顺序。为便于统计研究，按照参与度的概念，将模式中的发电机分为强相关，一般相关及弱相关机组。结果表明，在不同的运行条件下，发电机对机电振荡模式的参与程度一般会发生或多或少的变化；涉及较多参与机组的区域振荡模式更为复杂；但每个模式中的强相关机组在不同运行样本下的参与优势并未改变。与概率特征根分析所得结果一致。　　由多机系统表达式，可以确定出PSS直接提供的阻尼转矩的解析表达。仍以八机系统的720个运行方式为样本，计算出每个运行方式下的各个PSS对每个振荡模式提供的阻尼转矩。分析标明，在采用的720运行方式下，各PSS对相应的主振荡模式，总能提供有效的正阻尼，尽管阻尼转矩的大小随相应发电机出力的改变而变化；在某些运行样本下，PSS向其它个别机电模式提供数值不大的负阻尼转矩。与概率特征根分析所得结果一致。　　特征值灵敏度定量提供了参数影响的程度和趋势，并为改善系统稳定性提供指导。本文以某实际电网的典型运行方式为基础，计算了特征值对系统运行参数及网络参数的灵敏度，分析了发电机出力、PV电压、线路阻抗、变压器变比等对系统小干扰稳定性的影响。为稳定改善措施的选择提供依据。

目录

文摘

英文文摘

郑重声明

1绪论

1.1电力系统稳定性

1.2电力系统稳定性研究的意义

1.3研究背景

1.4本文的主要内容

2多运行方式下机电振荡模式分析

2.1系统建模技术简述

2.2多机系统状态空间表达式

2.3振荡模式确定

2.4模式分析

2.5算例分析与结论

3多运行方式下阻尼转矩分析

3.1系统状态方程的解

3.2电磁功率(转矩)合成与计算

3.3算例分析与结论

4系统参数对电网小干扰稳定性影响的初步分析

4.1特征值灵敏度的一般形式

4.2状态矩阵对各种参数的导数

4.3系统参数影响分析

4.4结论

5结论与展望

5.1全文总结

5.2未来工作展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的学术论文

附录2六阶发电机方程

附录3八机系统算例数据

附录4基于概率特征值灵敏度分析的PSS设计