電力系統(tǒng)概率暫態(tài)穩(wěn)定性分析與控制方法研究.pdf

1、隨著我國跨大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的逐漸形成和電力體制改革的深化進行,電力系統(tǒng)的安全性變得越來越重要.電力系統(tǒng)從本質(zhì)上講是一個具有隨機特性的大系統(tǒng),在對系統(tǒng)安全性評估時,合理考慮各種不確定因素的影響并進一步提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性,具有深刻的理論和現(xiàn)實意義. 根據(jù)電力系統(tǒng)歸一化發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程和歸一化暫態(tài)能量函數(shù)(Normalized Transient Energy Function,NEF)的概念,研究了故障后系統(tǒng)最小歸一化動能隨故障切除時

2、間變化的關(guān)系特性,并在此基礎(chǔ)上提出了用于暫態(tài)穩(wěn)定性裕度評估的能量平移法.能量平移法的優(yōu)勢在于暫態(tài)穩(wěn)定分析中不需要鑒別臨界發(fā)電機群.基于能量平移及故障后系統(tǒng)NEF的守恒性,提出了計算故障后系統(tǒng)吸收歸一化動能能力的新方法.利用NEF的理論和方法研發(fā)了電力系統(tǒng)運行方式計算自動化軟件,軟件已用于我國天津電網(wǎng)、河南電網(wǎng)、河北電網(wǎng)及香港CLP電力公司的安全運行方式計算中,提高了電網(wǎng)安全分析的精度和可靠性. 通過對故障切除時間統(tǒng)計特性和不同故

3、障類型嚴重程度的分析,提出了基于NEF混合算法的概率暫態(tài)穩(wěn)定性分析策略,彌補了傳統(tǒng)確定性暫態(tài)穩(wěn)定分析方法的不足.該分析策略只需要對系統(tǒng)中一小部分比較嚴重的故障進行暫態(tài)穩(wěn)定性計算,因此能夠極大地提高概率暫態(tài)穩(wěn)定分析的效率、減輕了計算負擔(dān). 基于風(fēng)險的安全評估(Risk-Based Security Assessment,RBSA)理論,提出了暫態(tài)穩(wěn)定約束下收益最佳的TTC(Total Transfer Capability)分析方

4、法.該方法不但考慮了不同故障暫態(tài)失穩(wěn)的概率和損失,而且避免了運行人員依靠經(jīng)驗指定風(fēng)險門檻值的問題,有利于系統(tǒng)在運行的經(jīng)濟性和安全性之間達到合理的平衡. 考慮到故障切除時間和故障地點發(fā)生的隨機性,提出了基于機會約束規(guī)劃(Chance-Constrained programming,CCP)理論的動態(tài)安全評估(Dynamic SecurityAssessment,DSA)隨機模型.對給定的置信水平,模型中概率暫態(tài)穩(wěn)定約束被轉(zhuǎn)化為最小