基于实测轨迹的电力系统频率动态过程的研究

摘要

频率是电力系统重要的运行参数，也是衡量电能质量的重要指标，同时为某些安全稳定装置动作提供判据。现代电力系统中装设了大量的频率量测装置，从而可以记录系统中发生的频率动态过程。然而对实际电网进行频率动态过程研究发现，仿真所得的频率轨迹与实测轨迹存在着较大的差别，这就迫切需要对电力系统中影响动态频率特性的相关因素进行分析。 本文在基于实测频率轨迹基础上，应用轨迹灵敏度的方法对影响频率动态过程的主要因素进行了分析，得出了相应的模型和参数对轨迹的主要影响时段及影响程度。文中主要对发电机的惯性时间常数和发电机组的输出功率进行了深入的分析研究，通过调整相应的参数可以使仿真轨迹与实测轨迹更为接近，并对仿真结果进行了相应的精度判别。由此认为调整后的模型和参数更能真实反映实际系统运行。 在上述的理论研究和仿真分析中，本文详细地对发电机组的输出功率进行了深入的研究，考虑了锅炉主蒸汽压力对系统频率动态过程的影响，在仿真系统中利用电力系统分析综合程序的用户自定义建模功能，搭建了计及锅炉动态特性的发电机组负荷调节系统模型。由于考虑了锅炉动态特性对发电机组输出功率的影响，将模型中锅炉主蒸汽压力侧的影响等效为一阶惯性环节，应用调整后的模型进行仿真计算。并通过实测算例验证了在电力系统频率动态过程仿真中考虑锅炉动态特性的影响是合理的。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1电网动态频率研究的重要性

1.1.1电力系统频率特性及现代电力系统对频率特性的影响

1.1.2电力系统频率是电力系统重要的运行参数

1.1.3频率是衡量电能质量的重要指标

1.1.4稳态频率是电力供需平衡的标志

1.1.5频率是某些安全稳定装置的动作判据

1.1.6低频减载整定依赖于频率动态过程的研究

1.1.7大电网开展动态频率研究的必要性

1.2频率动态过程研究的背景

1.3国内外研究现状

1.4现有频率动态过程研究的技术背景和理论基础

1.4.1广域量测系统的建立

1.4.2仿真技术发展

1.4.3计算机硬件的发展

1.5本文的主要工作

第2章基于实测轨迹的频率动态过程的研究

2.1轨迹灵敏度

2.1.1轨迹灵敏度概述

2.1.2轨迹灵敏度的应用

2.2仿真精度评价体系

2.2.1仿真精度评价的意义

2.2.2仿真精度评价的特点

2.2.3频率动态轨迹仿真精度判别标准

2.3小结

第3章惯性时间常数的研究

3.1概述

3.2单机模型的惯性时间常数的研究

3.2.1发电机惯性时间常数的研究

3.2.2多项式的选取

3.2.3仿真计算

3.3双机系统惯性时间常数的分析

3.3.1发电机惯性时间常数的研究

3.3.2仿真计算

3.4小结

第4章发电机组机械功率影响的研究

4.1引言

4.2基于PSASP用户自定义模型

4.2.1用户自定义建模的必要性

4.2.2用户自定义建模方法的基本原理

4.2.3用户自定义建模方法

4.3输出功率限制对频率动态过程影响的研究

4.3.1数学模型分析

4.3.2自定义建模

4.3.3仿真分析

4.3.4仿真精度评价

4.3.5小结

4.4锅炉动态特性对频率动态过程影响的研究

4.4.1研究的背景

4.4.2数学模型分析

4.4.3自定义建模

4.4.4仿真分析

4.4.5仿真精度评价

4.4.6小结

结论

参考文献

致谢