應(yīng)用潮流方程簡化網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析研究.pdf

1、電力系統(tǒng)是一個(gè)用微分方程描述的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，電力系統(tǒng)運(yùn)行的理想情況是，在任何時(shí)候系統(tǒng)能夠以恒定的電壓和頻率連續(xù)不斷地向負(fù)荷供電。然而電力系統(tǒng)在運(yùn)行中這種理想是不現(xiàn)實(shí)的，其無時(shí)不遭受一些小干擾的沖擊。隨著大規(guī)模電力系統(tǒng)的互聯(lián)，且伴隨著對(duì)西電東送、全國聯(lián)網(wǎng)工程的實(shí)施，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、規(guī)模不斷地?cái)U(kuò)大，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境因素的制約致使電力系統(tǒng)運(yùn)行的情況更加接近于極限條件。在這種情況下，大電網(wǎng)互聯(lián)后的低頻振蕩問題就會(huì)日益突出，選擇合適的動(dòng)態(tài)元件模型、網(wǎng)

2、絡(luò)接口變量與網(wǎng)絡(luò)接口方程是快速進(jìn)行小干擾穩(wěn)定計(jì)算的重要研究內(nèi)容。
　　對(duì)于小干擾穩(wěn)定性的研究，目前文獻(xiàn)多是在模型和方法上進(jìn)行的改進(jìn)，在動(dòng)態(tài)元件與電力網(wǎng)絡(luò)的接口方程與接口變量上可以進(jìn)行突破。文獻(xiàn)中各動(dòng)態(tài)元件與電網(wǎng)的連接均通過電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓方程I=YV聯(lián)立求解，接口變量為注入電流量，負(fù)荷均等值為恒阻抗。潮流方程也是系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)方程，且電力系統(tǒng)潮流方程的雅可比矩陣元素非常完整地包括了電力系統(tǒng)在靜態(tài)運(yùn)行點(diǎn)的動(dòng)態(tài)參數(shù)信息，是系統(tǒng)注入功率與節(jié)

3、點(diǎn)電壓的偏導(dǎo)數(shù)。本文充分利用潮流雅可比矩陣這一特點(diǎn)，提出了應(yīng)用潮流方程簡化網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行小干擾穩(wěn)定性分析的方法。負(fù)荷采用了電壓靜特性(ZIP)模型，利用負(fù)荷節(jié)點(diǎn)注入功率與節(jié)點(diǎn)電壓偏差的關(guān)系，推導(dǎo)了負(fù)荷對(duì)于廣義潮流雅可比矩陣的修正。該方法將發(fā)電機(jī)模型、負(fù)荷靜態(tài)特性(ZIP)模型等采用注入功率的形式，根據(jù)李亞普諾夫線性化理論和非線性系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性與電力網(wǎng)絡(luò)通過潮流方程相結(jié)合，形成廣義的潮流雅可比矩陣。其各動(dòng)態(tài)元件與電力網(wǎng)絡(luò)的接口變量為功率

4、注入量，接口方程為潮流方程，這在處理負(fù)荷模型時(shí)簡化，可以使網(wǎng)絡(luò)收縮，減少計(jì)算空間。廣義潮流雅可比矩陣的修正也不會(huì)很復(fù)雜，且在系統(tǒng)運(yùn)行方式連續(xù)變化進(jìn)行小干擾穩(wěn)定分析時(shí)，矩陣元素可以實(shí)時(shí)進(jìn)行修正，更能反映系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的真實(shí)性和靈活性。
　　本文通過對(duì)EPRI-3機(jī)7節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和EPRI-36節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行小干擾穩(wěn)定算例仿真，結(jié)果表明應(yīng)用潮流方程簡化網(wǎng)絡(luò)的小干擾穩(wěn)定分析方法可以簡化網(wǎng)絡(luò)，真實(shí)地反應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，仿真驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性和