大电网低频振荡实时控制的若干问题研究

摘要

电网的互联使低频振荡问题凸显出来，而基于离线的分析和控制策略无法满足电力系统时变的情况，因此大电网低频振荡实时控制方法的研究具有重要的意义。本文主要从低频振荡实时特征值计算和直流功率支援控制策略两个方面进行了研究和创新:
　　1、提出了一种基于隐式重启动Anroldi算法(IRAM)的特征值在线并行计算策略。根据前一断面小干扰分析结果，预估当前断面特征值分布情况，建立了位移点选择的多目标优化数学模型，提出采用线性加权和法求解该问题;介绍了按预估计算量大小顺序逐个分配的任务分配策略。
　　2、提出了基于WAMS的功率支援抑制低频振荡的总体方案。提出根据发电机和直流线路的功率转移分布因子的乘积来计算直流控制敏感因子的方法，进而选择实施功率支援的直流线路，并从功率支援时机、支援量、控制模式三方面方面研究了直流功率支援抑制低频振荡的关键技术。
　　本文所提特征值在线并行计算策略可自动搜索指定区域内的特征值，并行策略能很好解决任务分配不合理的问题，计算速度满足在线小干扰分析的要求。直流功率支援方案可在线抑制低频振荡，为低频振荡的实时控制提供了一种新方法。这两种策略的正确性和有效性，均在南方电网中得到了验证。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．2 国内外研究综述

1．2．1 低频振荡分析方法研究现状

1．2．2 低频振荡控制策略研究现状

1．3 本文的主要研究内容

第二章 小干扰稳定分析特征值计算方法

2．1 概述

2．2 小干扰稳定分析基本概念

2．2．1 问题描述

2．2．2 预处理技术

2．2．3 稀疏矩阵技术

2．3 隐式重启动Arnoldi方法

2．3．1 Arnoldi分解

2．3．2 隐式位移QR法

2．3．3 隐式重启动算法

2．3．4 反谱变换

2．4 小干扰特征值计算速度仿真分析

2．4．1 特征值数对计算速度的影响

2．4．2 监视向量对计算速度的影响

2．4．3 收敛精度对计算速度的影响

2．4．4 位移点位置对计算速度的影响

2．5 小结

第三章 特征值在线并行计算方法

3．1 概述

3．2 特征值并行计算方法

3．3 基于IRAM的特征值在线并行计算方法

3．3．1 主位移点的选择策略

3．3．2 辅助位移点的选择策略

3．3．3 任务分配策略

3．3．4 漏根判断

3．3．5 总体计算步骤

3．4 小结

第四章 算例分析与仿真验证

4．1 南方电网数据测试

4．2 四川电网、西北电网数据测试

4．2．1 四川电网仿真验证

4．2．2 西北电网仿真验证

4．3 小结

第五章 直流功率支援抑制低频振荡问题研究

5．1 引言

5．2 直流功率支援仿真分析

5．3 总体方案

5．4 功率支援线路选择

5．4．1 多直流控制敏感点挖掘方法

5．4．2 敏感交流支路与直流控制敏感因子

5．4．3 直流线路选择步骤

5．4．4 算例仿真与对比分析

5．5 直流功率支援关键技术

5．5．1 功率支援时机

5．5．2 功率支援量

5．5．3 控制模式

5．6 小结

第六章 结论与展望

6．1 研究总结

6．2 展望

致谢

参考文献

作者在攻读学位期间论文发表情况