计及稳定措施的电力系统暂态稳定分析算法研究

摘要

现代电力系统的特点是容量大、覆盖面广和运行方式多变灵活.为了降低发电成本提高经济效益,现代联合电力系统经常运行在接近暂态稳定安全约束的边缘.大电网由于故障引起连锁反应导致大规模停电等灾难在国外已发生数起.为提高输电能力保证运行安全,对系统输电瓶颈安装稳定控制装置是十分必需的.现代电网中采用的稳定措施主要包括电源侧的切机、快速调节汽门和负荷侧的切负荷以及根据电网不同情况选择上述措施的最优组合.随着电力系统市场化的推广和实施,快速而准确对电力系统进行暂态稳定性分析成为系统运行和规划人员面临的重要任务.结合时域仿真和暂态能量函数分析的混合算法是近年来发展起来的一种比较实用的电力系统暂态稳定性评估方法.但是传统的混合算法并没有考虑切机等稳定措施的应用,因此开发考虑稳定措施的暂态稳定评估工具是中国电力系统中实际应用的需要.该文将归一化能量函数(NTEF)应用于考虑稳定措施的电力系统暂态稳定性评估.提出了考虑稳定措施情况下计算故障后轨迹能量裕度的模板技术,该方法不必进行假想持续故障轨迹积分,这就使稳定裕度计算和商业仿真软件结合使用变得十分容易.基于考虑稳定措施的能量裕度算法,该文提出了考虑稳定措施的暂态稳定性分析策略.该分析策略能够与商业仿真软件相结合,快速滤除无危害故障,对有危害和有潜在危害的故障计算其归一化能量裕度(NTEM).为了比较有危害或有潜在危害故障的稳定程度,NTEM被进一步转化为暂态稳定时间裕度.时间裕度的概念容易被系统运行人员所接受,可以用来对故障的严重程度进行排队.该文同时提出了考虑稳定措施的断面潮流极限求取策略,策略结合灵敏度分析通过调节断面送端发电机出力和受端负荷求取断面的最大潮流极限.实际电网上的稳定性分析结果说明了考虑稳定措施的NTEF稳定裕度分析策略及断面潮流极限求取策略的有效性和正确性.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1 电力系统暂态稳定性与提高稳定性的措施

1.2 电力系统暂态稳定性问题研究现状

1.3 计及稳定控制措施的暂态稳定性分析

1.4 本文的主要工作

第二章 电力系统暂态稳定分析

2.1 引言

2.2 时域仿真法

2.2.1 引言

2.2.2 时域仿真的数值积分方法

2.3 直接法

2.3.1 引言

2.3.2 传统的能量函数

2.3.3 势能界面法暂态稳定性分析

2.4 混合法

2.4.1 修正的暂态能量函数及改进的混合算法

2.4.2 归一化能量函数及其能量裕度评估

第三章 电力系统稳定控制概述

3.1 引言

3.2 提高电力系统稳定性的措施

3.2.1 引言

3.2.2 快速调节汽门

3.2.3 切机和切负荷

3.3 稳定控制的判别和决策方法

3.3.1 查询控制策略表法

3.3.2 实时参数判别式法

第四章 考虑稳定措施的归一化能量函数

4.1 引言

4.2 考虑稳定控制措施的归一化能量函数

4.3 考虑稳定控制措施的模板技术

4.4 电力系统暂态稳定裕度分析软件

第五章 暂态稳定约束下断面潮流极限的求取

5.1 引言

5.2 灵敏度分析

5.3 断面潮流极限求取策略

5.4 断面潮流极限求取策略的特点

第六章 算例

第七章 全文总结

参考文献

致谢

附录 PSASP简介