交直流混联输电系统暂态稳定分析与暂态稳定定量评估

摘要

直流输电接入交流电网，为大区电网输送提高了输电效率、稳定性的同时，交直流混联系统的分析、控制也变得复杂。目前现有的电力系统极限切除时间的评估方法对大系统的适应性不强，需要提出更好的方法对电力系统暂态稳定进行定量评估。本文在了解国内外关于交直流混联系统暂态稳定研究现状的基础上，分析交流系统发生故障后，对系统暂态稳定的影响机理，分析交直流混联系统暂态稳定特征的影响因素，提出交直流混联系统暂态稳定定量评估方法。
　　针对电力系统暂态稳定分析方法进行分析阐述，基于隐式梯形法分析电力系统时域仿真的计算原理，基于扩展等面积法则分析多机电力系统暂态稳定影响因素及评价指标。结合Matlab工具箱电力系统分析工具PSAT，采用时域仿真法与扩展等面积法则相结合对交直流混联系统进行暂态稳定分析。
　　研究PSAT中的HVDC数学模型，研究同步发电机与风力发电机的数学模型，基于PSAT搭建交直流混联系统.mdl仿真模型。
　　分析电力系统暂态稳定定量评价指标及誓态稳定特征影响因素，包括HVDC接入前后对系统暂态稳定的影响、HVDC接入位置对系统暂态稳定的影响、同步机转动惯量对系统暂态稳定的影响。提出了提高系统暂态稳定的转动惯量增加最优位置选取方法。
　　研究了交直流混联系统暂态稳定影响因素，研究了BP神经网络的基本原理。基于BP神经网络建立暂态稳定定量评价数学模型，并通过西北电网桥湾地区仿真算例验证本文方法的有效性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 交直流混联系统暂态稳定研究现状

1．3 本文主要工作

第2章 电力系统暂态稳定分析方法研究

2．1 时域仿真法

2．1．1 隐式梯形积分的基本原理

2．1．2 隐式梯形积分在PSAT中的应用

2．2 基于EEAC的多机系统电力系统暂态稳定分析

2．2．1 多机系统发电机模型等值

2．2．2 扩展等面积法则的应用

2．3 基于PSAT的电力系统暂态稳定分析

2．4 小结

第3章 交直流混联系统的数学模型研究

3．1 高压直流输电模型

3．2 发电机数学模型

3．2．1 同步发电机模型

3．2．2 风力发电机模型

3．3 小结

第4章 交直流混联系统暂态稳定性分析

4．1．1 理论分析

4．1．2 仿真分析

4．2 直流接入位置对系统暂态稳定性的影响

4．2．1 HVDC对同步发电机的影响

4．2．2 同步发电机的功角稳定对HVDC的影响

4．2．3 仿真分析

4．3 转动惯量对交直流混联系统暂态稳定的影响

4．3．1 理论分析

4．3．2 算例分析

4．4 小结

第5章 基于BP神经网络的电力系统暂态稳定定量评估

5．1 基于BP神经网络分析电力系统的必要性分析

5．2 BP神经网络的原理

5．3 基于BP神经网络的暂态稳定评估模型

5．4 暂态稳定评估模型有效性验证

5．4．1 简单系统分析

5．4．2 复杂系统分析

5．5 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢