電力系統(tǒng)線路功率振蕩分析.pdf

1、出于經(jīng)濟(jì)性和安全性因素的考慮,現(xiàn)在越來越多的電網(wǎng)開始逐漸聯(lián)網(wǎng)。大電網(wǎng)之間的互聯(lián)已經(jīng)成為世界各國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的共同經(jīng)驗(yàn)。各國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)后的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示,對(duì)大電網(wǎng)安全運(yùn)行的最大威脅是運(yùn)行穩(wěn)定性的破壞,其中以小干擾穩(wěn)定問題最為突出。研究表明,在很多情況下,互聯(lián)電網(wǎng)的功率傳輸極限更多地是受振蕩穩(wěn)定而不是其它潮流因素的限制,由此可見,低頻振蕩嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行機(jī)組的安全,如果導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定破壞,就可能造成一個(gè)或幾個(gè)區(qū)域停電,對(duì)于互聯(lián)大電網(wǎng)則可能造

2、成更嚴(yán)重的后果。對(duì)于互聯(lián)電網(wǎng),特別是具有長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)的弱互聯(lián)交流電網(wǎng),低頻振蕩問題顯得尤為突出。交直流互聯(lián)電力系統(tǒng)低頻振蕩是威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要問題之一。
　　本文圍繞基于多機(jī)系統(tǒng)直觀線性化模型的電力系統(tǒng)線路低頻振蕩問題開展工作,具體成果如下:采用直觀簡(jiǎn)潔的計(jì)算方法,推導(dǎo)了發(fā)電機(jī)采用三階模型描述的多機(jī)系統(tǒng)直觀線性化K1~K6模型,此模型是在傳統(tǒng)單機(jī)無窮大線性化K1~K6模型的基礎(chǔ)上的擴(kuò)展,更適合現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析的要求,概念清晰

3、,模型簡(jiǎn)單,計(jì)算方便。同時(shí)還介紹了發(fā)電機(jī)采用五階模型描述的多機(jī)系統(tǒng)直觀線性化C1~C15模型,這為電力系統(tǒng)采用不同模型的分析提供了基礎(chǔ)。推導(dǎo)了基于多機(jī)系統(tǒng)直觀線性化模型的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓、非發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)電壓和線路功率增量表達(dá)式,通過數(shù)學(xué)解析的方法表示線路功率振蕩,這些變量信息都是多機(jī)系統(tǒng)直觀線性化K1~K6模型和C1~C15模型所未能提供的,這些表達(dá)式的推導(dǎo)為全面分析電力系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定分析提供了可能。
　　將主導(dǎo)度的概念引入到線路功率

4、振蕩分析中,與原有的特征值分析方法相比較,主導(dǎo)度的引入更能表現(xiàn)系統(tǒng)的特性,能更全面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行小擾動(dòng)穩(wěn)定分析,為系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性分析提供了新的思路。在多機(jī)系統(tǒng)直觀線性化K1~K6模型和C1~C15模型下,編制了MATLAB電力系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定性分析的特征值分析法應(yīng)用程序,以及系統(tǒng)線路功率振蕩分析的程序,同時(shí)通過自編程序?qū)?機(jī)電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行分析。結(jié)果表明,線路功率振蕩曲線與理論分析結(jié)果一致,同時(shí)在小擾動(dòng)穩(wěn)定分析中引入主導(dǎo)度的分析