電力系統(tǒng)大擾動下的電壓穩(wěn)定域和實(shí)用動態(tài)安全域.pdf

1、電力系統(tǒng)的廣域互聯(lián)以及電力市場重組過程中對經(jīng)濟(jì)性的考慮使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行越來越接近其穩(wěn)定邊界,從而對電力系統(tǒng)的動態(tài)安全分析提出了更高要求.本文以非線性動力學(xué)理論為背景,發(fā)現(xiàn)了復(fù)功率注入空間和節(jié)點(diǎn)電壓相量空間中實(shí)用動態(tài)安全域邊界的幾何性質(zhì),探討了復(fù)功率注入空間中實(shí)用動態(tài)安全域邊界的變化規(guī)律,進(jìn)一步揭示了暫態(tài)電壓失穩(wěn)機(jī)理,深入分析了功率大擾動情況下,有載調(diào)壓變壓器(OLTC)動態(tài)對電壓穩(wěn)定性的影響,提出了基于實(shí)用動態(tài)安全域與同步相量量測

2、量相結(jié)合的電力系統(tǒng)在線安全監(jiān)控的方法. 本文首先研究了功率大擾動下狀態(tài)空間(變壓器分接頭和母線電壓空間)和注入空間中的電壓穩(wěn)定域.通過大量仿真研究,分析了有關(guān)OLTC動態(tài)對暫態(tài)及中期電壓穩(wěn)定的影響,發(fā)現(xiàn)了臨界功率擾動向量的經(jīng)驗(yàn)律,據(jù)此得出了由仿真獲得狀態(tài)空間中電壓穩(wěn)定恢復(fù)域邊界的命題并對該命題進(jìn)行了證明.基于狀態(tài)空間中電壓穩(wěn)定恢復(fù)域的經(jīng)驗(yàn)律,發(fā)現(xiàn)了注入空間中保證電壓穩(wěn)定的安全域臨界面的幾何性質(zhì). 然后,本文對電力系統(tǒng)暫態(tài)

3、電壓穩(wěn)定的機(jī)理進(jìn)行了深入分析,研究了不同電動機(jī)比例時(shí)系統(tǒng)的暫態(tài)失穩(wěn)模式,分析了電動機(jī)比例及發(fā)電機(jī)模型對暫態(tài)穩(wěn)定臨界切除時(shí)間(CCT)的影響.進(jìn)一步,本文研究了復(fù)功率注入空間中實(shí)用動態(tài)安全域的邊界性質(zhì),該空間中的安全域邊界既可能對應(yīng)上述暫態(tài)失穩(wěn)模式中的一種,也可能同時(shí)對應(yīng)著上述兩種失穩(wěn)模式.探討了由超平面描述的該空間中安全域的臨界面與真實(shí)邊界的差異,發(fā)現(xiàn)了實(shí)用動態(tài)安全域臨界面的遷移規(guī)律. 通過實(shí)際算例,給出了動態(tài)安全域臨界面的遷移

4、規(guī)律在暫態(tài)穩(wěn)定概率求解和動態(tài)安全域解析求解方面的重要應(yīng)用. 為了更好地利用含相量測量單元(PMU)的廣域量測系統(tǒng)(WAMS)的同步量測量,本文首次引入了節(jié)點(diǎn)電壓相量空間中動態(tài)安全域的概念.利用有功注入空間中動態(tài)安全域邊界的臨界面方程以及解耦潮流方程推導(dǎo)了節(jié)點(diǎn)相角空間中動態(tài)安全域邊界的臨界面方程并以實(shí)際算例對該安全域邊界的幾何性質(zhì)進(jìn)行了驗(yàn)證.提出了基于相關(guān)的動態(tài)等值把電力系統(tǒng)簡化為較低維數(shù)的等值系統(tǒng),進(jìn)而利用等值系統(tǒng)相角空間中的動