基于機(jī)電波理論的電力系統(tǒng)廣域頻率偏移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)在運(yùn)行過程中容易遭受到各種擾動(dòng)，由此產(chǎn)生的機(jī)電動(dòng)態(tài)過程會(huì)使得全網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的頻率產(chǎn)生偏移，呈現(xiàn)顯著的時(shí)空特性。此外，這種機(jī)電擾動(dòng)在全網(wǎng)的傳播使得系統(tǒng)遭受的有功功率沖擊加大，威脅電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。盡管發(fā)電機(jī)組的慣性很大，頻率偏移的變化可能較為緩慢，但是機(jī)電擾動(dòng)在電力系統(tǒng)中的傳播始終是一個(gè)危害整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的潛在因素。因此，對(duì)這種機(jī)電擾動(dòng)的研究顯得尤為重要。
　　本課題重點(diǎn)研究了電力系統(tǒng)連續(xù)體理論。該理論正

2、是適用于研究大規(guī)模電力系統(tǒng)機(jī)電動(dòng)態(tài)的方法。在該理論方法中，使用連續(xù)密度函數(shù)來描述整個(gè)系統(tǒng)，把電力網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)看成空間位置上的連續(xù)函數(shù)，例如，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、阻尼、線路阻抗等。然后，建立起描述機(jī)電動(dòng)態(tài)過程的波動(dòng)方程。該方法基于一種全局的觀點(diǎn)，從更大尺度的空間描述了電力系統(tǒng)的機(jī)電動(dòng)態(tài)過程，與傳統(tǒng)的研究方法有明顯的區(qū)別。
　　在建立機(jī)電波模型并得到機(jī)電波方程后，根據(jù)推導(dǎo)出的連續(xù)體機(jī)電波二階偏微分方程，采用小信號(hào)分析方法對(duì)機(jī)電波方程的解析解進(jìn)行

3、了研究。闡述了機(jī)電擾動(dòng)在電力系統(tǒng)中的傳播規(guī)律，同時(shí)對(duì)一維環(huán)形電力系統(tǒng)模型進(jìn)行了仿真研究，該仿真結(jié)果對(duì)機(jī)電波模型提供了有力的支持，并驗(yàn)證了波動(dòng)方程分析出的傳播規(guī)律的正確性。
　　根據(jù)分析出的機(jī)電擾動(dòng)在電力系統(tǒng)中的傳播規(guī)律，提出了一種改進(jìn)的擾動(dòng)點(diǎn)定位算法。經(jīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，該算法更符合電力系統(tǒng)機(jī)電波模型，具有更高的定位精度。隨后利用基于 GPU的并行計(jì)算方法，對(duì)算法中易于并行化的矩陣運(yùn)算部分進(jìn)行了改進(jìn)，加快了運(yùn)算速度。
　　最后，