电力系统暂态稳定性概率评估方法的研究

摘要

电力系统稳定性评估在电力系统的运行与规划中占有十分重要的地位。传统的稳定性分析都是在系统的元件参数、运行条件及扰动方式给定的情况下进行的，属于确定型分析方法。然而，电力系统是一个具有随机特性的大系统，确定型分析没有考虑各种事故发生的可能性，因此很难进行系统稳定的可靠性分析。相比之下，暂态稳定性概率分析根据系统中影响暂态稳定的主要随机因素的统计特性来确定系统暂态稳定性的概率指标，能够更深刻地反映电力系统暂态稳定性的实质。目前，已有大量学者在暂态稳定概率分析方法这一领域进行了探索，并提出了许多富有成效的算法。但是由于概率稳定分析本身需要考虑的随机因素种类繁多，因而概率稳定评估方法所面临的最大障碍是计算复杂。 针对概率稳定评估计算复杂的问题，本文建立了一种新的临界切除时间的随机模型，并在此基础上提出了基于修正的暂态能量函数(CTEF)混合算法的暂态稳定概率评估策略。该策略通过判别故障后仿真轨迹的稳定性，将预评估故障进行分类。对于无危害故障直接采用新建立的临界切除时间的随机模型来进行概率稳定评估；而对于有危害故障，则依据修正的暂态能量裕度(CTEM)与临界切除时间的关系曲线运用插值方法来计算故障的临界切除时间，之后再利用求得的临界切除时间计算系统的暂态失稳概率指标。该评估方法的优势就在于：只需要对系统中一小部分稳定程度较低的故障进行暂态稳定概率评估，而系统中绝大多数故障的稳定程度较高，因此该算法能够极大的减少计算量，提高概率暂态稳定分析的效率。 最后本文将该方法应用于新英格兰典型电力系统和华北电力系统中进行评估，验证了该评估方法的合理性和高效性。

目录

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2电力系统稳定性问题的分类

1.3暂态稳定性的概念

1.4概率意义下暂态稳定性分析

1.5本文的主要工作

第二章电力系统暂态稳定性的分析方法

2.1时域仿真法

2.2直接法

2.3混合算法

第三章CTEF及其在电力系统暂态稳定分析中的应用

3.1引言

3.2修正的暂态能量函数(CTEF)

3.3改进的混合算法

3.4基于CTEF的电力系统暂态稳定性分析策略

3.5时间裕度

第四章电力系统暂态稳定性概率评估

4.1引言

4.2分析流程

4.3计算原理

4.4随机因素的概率模型

4.5概率稳定的基本定理

第五章基于CTEF的电力系统暂态稳定概率评估策略

5.1引言

5.2概率评估指标

5.3概率评估模型

5.4故障切除时间的求取

5.5基于CTEF的暂态稳定概率评估策略

第六章算例分析

6.1新英格兰系统算例分析

6.2华北电力系统算例分析

第七章全文总结

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢