暂态功角曲线特征量研究及其在DSR临界点搜索中的应用

摘要

近几年来电力系统发展越来越迅速,伴随着大片区域的互联,使得系统规模日益增大、复杂性日益提高,在此基础上对其进行暂态稳定性分析的问题日渐突出。
　　动态安全域的方法是暂态稳定性分析的研究热点,目前已取得了一系列重要的成果。但是关于安全域临界点的搜索一直是制约其在线应用的重要因素。临界点的判据分为故障切除时间和功率注入两种标准。由于功率注入与动态安全域的概念相对应,且物理意义更加明确,因此本文选择功率注入作为临界点的判断标准。
　　传统的临界点搜索方法一般采用二分法,即通过判断每次的功率注入是否稳定,来使搜索区间逐步减半,直到区间达到足够小,即认为找到动态安全域的临界点。此方法收敛速度慢,且计算量大,提供的信息量少,本文经过大量计算,深入探讨了给定故障条件下,系统最大功角曲线随时间的变化规律,并提取出曲线的二次拟合系数作为特征量。首先,由WSCC4-11系统得出了系统暂态功角曲线稳定曲线取峰值附近、不稳定曲线取66周波处做二次拟合的二次项系数与注入点距原点的距离呈单调变化,且临界点处的二次项系数等于零的规律;然后对暂态功角曲线的二次项系数与注入功率距原点的距离做二次函数拟合,以快速求取某方向上的临界点。
　　以WSCC4-11系统为例,本文算法在不降低计算精度的条件下,每个临界点的搜索时间仅为原来的30％,随着安全域维数的增加,临界点数目增大,搜索的时间将会成倍地减少,为动态安全域实时性的发展提供了方向。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 电力系统安全性研究与发展

1.3 电力系统动态安全域临界点搜索

1.4 本文主要研究工作

第二章 电力系统安全域理论

2.1 电力系统动态安全域概念的提出

2.2 安全域定义及性质

2.3 电力系统动态安全域的实用化

2.4 PDSR的求解方法

2.5 本章小结

第三章 电力系统暂态稳定性基本原理

3.1 暂态稳定分析的基本假设

3.2 简单系统暂态稳定的理论基础

3.3 复杂电力系统暂态稳定的分析计算

3.4 本章小结

第四章 DSR临界点判据研究

4.1 所用仿真平台

4.2 暂态功角曲线与系统稳定性的规律研究

4.3 系统暂态功角曲线特征参数的提取

第五章 DSR临界点快速搜索算法

5.1 二分法搜索临界稳定点的基本原理

5.2 二阶快速收敛算法

5.3 算例分析

第六章 小结及展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢