基于組件樹模型和雙向迭代技術(shù)的暫態(tài)穩(wěn)定仿真方法研究.pdf

1、隨著我國超大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)的逐步形成,在電力系統(tǒng)在線動態(tài)安全分析中采用超實(shí)時(shí)仿真技術(shù)的需求越來越迫切.本文提出一種新型快速的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真方法--基于組件樹模型和雙向迭代技術(shù)的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真方法. 該方法的研究內(nèi)容主要包括電力網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、仿真數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)化描述、變量修正量的計(jì)算技術(shù)、整體算法流程、提高計(jì)算效率的措施、并行實(shí)現(xiàn)方案等等.本文取得的主要成果如下: 應(yīng)用實(shí)際電網(wǎng)的地理區(qū)域特性和"圍線表"分區(qū)思想,提出

2、了一套比較完整的網(wǎng)絡(luò)劃分方法來實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)際電網(wǎng)的樹形網(wǎng)絡(luò)劃分.提出一種組件化和結(jié)構(gòu)化的描述方法來表示數(shù)值仿真中使用的電力系統(tǒng)模型.采用電力系統(tǒng)組件樹來描述整個(gè)電力系統(tǒng)仿真對象,電力系統(tǒng)組件樹考慮了電力網(wǎng)絡(luò)的分區(qū)結(jié)果,體現(xiàn)出各種元件的分散性特點(diǎn),簡明宏觀地描述了電力系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu).提出一種基于電力系統(tǒng)組件樹的結(jié)構(gòu)化描述方法來表示各種電力系統(tǒng)組件的數(shù)學(xué)模型,并介紹了其實(shí)現(xiàn)步驟.這種描述方法具有結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn). 提出一種基于組

3、件樹模型的雙向迭代技術(shù),用于在基于隱式梯形法和牛頓法的聯(lián)立求解算法中計(jì)算變量的修正量.每個(gè)電力系統(tǒng)組件變量的修正量都通過"前向簡化"和"后向回代"來完成.介紹了基于組件樹模型和雙向迭代技術(shù)的暫穩(wěn)仿真算法(雙向迭代仿真算法)的實(shí)現(xiàn)流程,研究了該算法串行計(jì)算實(shí)施中的計(jì)算優(yōu)化措施和并行仿真的實(shí)現(xiàn)方案構(gòu)想.算例研究中,將該算法的計(jì)算結(jié)果與電力系統(tǒng)商業(yè)仿真軟件BPA的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該算法計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性. 本文提出的電力系統(tǒng)暫態(tài)

4、穩(wěn)定仿真新方法,除保持了聯(lián)立求解法不產(chǎn)生交割誤差、迭代次數(shù)少的特點(diǎn)外,還具有計(jì)算效率高、擴(kuò)展性強(qiáng)、適于并行計(jì)算的突出優(yōu)勢,為電力系統(tǒng)在線安全分析提供了強(qiáng)有力的新工具. 此外,本文還對低頻振蕩的分析和控制進(jìn)行了一些研究.提出了母線處"振蕩能量函數(shù)"的概念,進(jìn)而提出了一種運(yùn)用柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)裝置抑制低頻振蕩的控制思想——“振蕩能量下降法”.基于振蕩能量下降法,本文采用模糊邏輯技術(shù),提出了一種附加在FACTS上的自適應(yīng)阻