电力系统暂态稳定在线决策算法的研究

摘要

随着全国电网的互联和电力市场的形成,以往依赖于离线生成的决策表方式已越来越不能适应于当前形势的发展.该论文针对保证电力系统暂态稳定的第二道和第三道防线,围绕保证电力系统暂态稳定的决策方法进行了理论上的深入研究和仿真验证,主要工作有:(1)提出了用于暂态稳定分析的迭代切平面法(ITP法).在主导不稳定平衡点附近用切平面近似稳定流形,通过迭代的方法求取临界切除时间.该方法相对于切平面法具有更高的精度,很大程度上减少了TP法的乐观性.(2)对暂态稳定分析的PEBS法、BCU法及迭代切平面法进行了比较和分析,并以WSCC系统的不同的运行方式进行了分析计算.根据几种直接法之间的互补性和计算步骤的共同性,提出了多元直接法,可以对预想事故进行筛选.(3)提出了具有失步预测功能的解列新判据:P-Q符号法.通过对失稳机组之间的联络线上的有功功率P、无功功率Q及其变化规律的分析,通过定义不同的指标,P-Q符号法能够很清晰地反映出系统的运行点的状态及其发展趋势.因此P-Q符号法能有效地识别系统之间的失步,而且能及早地判断出失步的时刻.(4)对基于补偿原理的失步解列判据进行了分析,指出其存在

目录

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第一章绪论

1.1问题的提出及本课题的意义

1.2本课题目前的研究现状

1.2.1暂态稳定紧急控制系统的体系结构与决策方式

1.2.2暂态稳定在线分析方法综述

1.2.3防止系统崩溃的最后一道防线－解列算法综述

1.2.4相关新技术的进展

1.3本论文的主要工作

第二章暂态稳定分析的迭代切平面法

2.1引言

2.2电力系统的稳定域边界理论

2.2.1 Lyapunov函数

2.2.2不变集理论

2.2.3平衡点的类型和稳定流形

2.2.4稳定域边界特征

2.2.5双曲平衡点附近的线性化

2.3多机系统的数学模型和能量函数

2.4势能界面法

2.4.1势能界面的含义

2.4.2势能界面法的步骤

2.4.3势能界面法结果的分析

2.5主导不稳定平衡点的求取

2.5.1故障模式法

2.5.2 BCU法

2.6 CUEP处切平面的求取

2.7迭代切平面法

2.8暂态稳定分析的多元直接法

2.9本章总结

第三章基于本地电气量的失步解列算法的研究

3.1引言

3.1.1由间接反映功角的就地电气量构成的失步解列判据

3.1.2面积准则判据

3.1.3两端的电势夹角或电压的相角差构成的失步判据[98]

3.2 P-Q符号法

3.2.1基本原理

3.2.2 P-Q符号法解列判据

3.2.3防止误判的措施

3.2.4 P-Q符号法原理框图

3.2.5算例分析

3.2.6本节小结

3.3改进的基于补偿原理的失步解列判据

3.3.1补偿原理的失步解列判据

3.3.2补偿原理失步解列判据的分析

3.3.3改进的补偿原理失步解列判据

3.3.4算例分析

3.3.5本节小结

3.4相关问题的讨论

3.4.1适用条件

3.4.2解列地点的选择

3.4.3解列时机的控制

3.4.4复杂系统的多模异步振荡

3.5结论

第四章电力系统暂态稳定实时紧急控制的研究

4.1引言

4.2预测功角的变化

4.2.1数学模型

4.2.2递推算法

4.2.3算例分析

4.2.4本节小结

4.3基于紧急EEAC的暂稳决策

4.3.1紧急EEAC

4.3.2暂态稳定预测、判断及决策

4.4临界机群识别

4.4.1复合功角判据

4.4.2功角的小波分解-相关度判据

4.4.3算例分析

4.4.4本节小结

4.5应用广义预测控制原理的紧急控制策略

4.5.1广义预测控制理论

4.5.2必要性

4.5.3 EEEAC的实现

4.6仿真计算

4.7讨论

4.8本章总结

第五章结论

参考文献

致谢

附录

作者攻读博士学位期间发表的学术论文

作者攻读博士学位期间参加的科研工作