面向扰动轨迹的暂态电压稳定增强控制策略研究

摘要

电压稳定性已经被广泛认为是影响现代大型电力系统安全稳定运行的主要因素之一，而暂态电压稳定性则是制约电压稳定的关键问题之一。在我国全面建设以特高压为主体结构的坚强智能电网的背景下，加紧研究暂态电压稳定性问题，对我国电网的实际生产和运行有着重要的意义。
　　本文根据戴维南等值方法和非线性动力系统稳定理论，首先对简单系统的暂态电压稳定分析和控制策略了研究，而后在此基础之上提出了多机系统的暂态电压稳定调控策略。
　　分析了感应电动机负荷母线上的并联电容补偿装置对感应电动机负荷的调控作用，推导了使得感应电动机负荷达到转矩平衡所需的临界补偿电纳的表达式，并对临界补偿电纳的存在性、与滑差的关系以及系统戴维南等值参数对其的影响进行了分析。根据临界补偿电纳的特性提出了考虑转子稳定性的电容补偿分段调控策略，并通过简单算例在PSASP中进行仿真验证;
　　研究了补偿设备输出电纳不同时对感应电动机负荷电压的影响，并将电容补偿对负荷电压的影响进行分类。提出了分级调控的方式，从而使得感应电动机负荷在此阶段可同时恢复转速与电压的稳定。据此提出了同时考虑感应电动机负荷转子稳定性和端电压稳定性的分段调控策略，并在PSASP中予以验证;
　　在考虑发电机功角摇摆以及动态负荷之间的相互影响的基础上，对多机系统遭受大扰动后暂态过程中的实时戴维南等值进行了讨论，并提出了多机系统暂态电压稳定调控策略，给出了多机系统暂态电压稳定调控的暂态仿真计算流程图;
　　最后以编制的程序对典型的3机9节点系统中对本文提出的多机系统暂态电压稳定调控策略进行了验证。仿真计算的结果表明，多机系统发生大扰动故障后，采用本文提出的多机系统暂态电压稳定控策略可以使得感应电动机负荷恢复稳定，增强了电力系统的暂态电压稳定性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 暂态电压稳定分析研究的综述

1．2．1 暂态电压稳定问题的由来

1．2．2 暂态电压稳定机理的研究

1．2．3 暂态电压稳定的判断

1．3 暂态电压稳定控制策略研究的现状

1．4 本文主要研究内容

第2章 简单系统的暂态电压稳定分段调控策略

2．1 含动态负荷的简单系统等值模型

2．2 电容补偿对动态负荷调控作用的分析

2．3 临界补偿电纳的分析

2．3．1 临界补偿电纳的存在性

2．3．2 临界补偿电纳与滑差的关系曲线

2．3．3 戴维南等值参数对临界补偿电纳的影响

2．4 考虑感应电动机转子稳定性的分段调控策略

2．4．1 最优容量调控策略

2．4．2 有效调控策略

2．4．3 闭锁策略

2．4．4 算例

2．5 电容补偿对动态负荷端电压的影响

2．6 电容补偿的分级调控方式

2．7 计及动态负荷的暂态电压稳定分段调控策略

2．7．1 计及动态负荷的暂态电压稳定分段调控策略

2．7．2 算例

2．8 本章小结

第3章 多机系统的暂态电压稳定调控分析

3．1 多机系统暂态过程中的戴维南等值

3．1．1 发电机的处理

3．1．2 负荷的处理

3．2 多机系统的暂态电压稳定调控分析

3．2．1 多机系统暂态电压稳定调控策略

3．2．3 多机系统补偿调控的暂态仿真计算

3．3 本章小结

第4章 算例分析

4．1 仿真系统和参数

4．2 多机系统暂态电压稳定调控策略验证

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢