暫態(tài)穩(wěn)定能量函數(shù)法的分析.pdf

1、暫態(tài)穩(wěn)定性一直是電力系統(tǒng)研究人員和運行人員關(guān)注的一項重大課題。分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的方法主要有兩種。一種是時域仿真法，時域仿真法具有分析精度高、可考慮復(fù)雜模型的優(yōu)點，但不能給出系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度指標(biāo)，而且計算速度慢，目前只作為暫態(tài)穩(wěn)定性的離線分析手段。另一種是直接法，本論文中的能量函數(shù)法就是一種重要的直接法。其最大的優(yōu)點是能夠給出穩(wěn)定裕度并且計算速度快。近年來，快速暫態(tài)穩(wěn)定分析的能量函數(shù)法得到了各國研究人員的重視，并進行了大量的研究，使得

2、能量函數(shù)法的分析精度得到很大提高，基本能夠滿足電力系統(tǒng)在線動態(tài)安全分析的要求，可以作為暫態(tài)穩(wěn)定性在線掃描分析的工具。 本文總結(jié)了國內(nèi)外有關(guān)能量函數(shù)法和求取主導(dǎo)不穩(wěn)定平衡點的BCU法(the Boundary of Stability Region based Controlling Unstable Equilibrium Point Method)的研究動態(tài)，闡述了能量函數(shù)法分析暫態(tài)穩(wěn)定的理論基礎(chǔ)。在應(yīng)用能量函數(shù)法分析單機無窮

3、大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，詳細研究了能量函數(shù)法的主要理論，包括：在不同坐標(biāo)(同步坐標(biāo)和慣性中心坐標(biāo))簡單系統(tǒng)模型下的多機系統(tǒng)暫態(tài)能量函數(shù)的定義、計算方法及誤差分析，判斷系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的方法，以及對BCU法的理論、計算步驟及BCU法的精度、可靠性的分析。 目前電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)在許多電網(wǎng)得到了應(yīng)用，并正在進行大力推廣。本文結(jié)合電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，給出了能量函數(shù)法在線應(yīng)用的實現(xiàn)方案。主要內(nèi)容是：1)正常運行時，根據(jù)電力系

4、統(tǒng)實時狀態(tài)，采用能量函數(shù)法對系統(tǒng)進行設(shè)定故障集下的暫態(tài)穩(wěn)定性掃描分析；2)故障時，利用動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的實時測量數(shù)據(jù)，采用擬合預(yù)測的方法得到故障切除時刻(小于300ms)發(fā)電機的轉(zhuǎn)子角和轉(zhuǎn)子角速度，以此計算系統(tǒng)故障切除時刻的暫態(tài)能量，進行暫態(tài)穩(wěn)定性分析。 在編寫部分能量函數(shù)法計算程序的基礎(chǔ)上，通過應(yīng)用能量函數(shù)法對6機22節(jié)點標(biāo)準(zhǔn)測試模型進行了暫態(tài)穩(wěn)定的分析計算，比較了能量函數(shù)法和時域仿真法的分析結(jié)果，證明能量函數(shù)法可以作為暫態(tài)穩(wěn)定在