機組對法在電網故障臨界切除時間計算中的應用研究.pdf

1、近年來，美國、俄羅斯、印度等許多國家和地區(qū)的電力系統(tǒng)發(fā)生了失穩(wěn)性故障，使得電力系統(tǒng)失穩(wěn)運行，影響居民的正常生活，造成了巨大的損失。故障臨界切除時間（CCT）是反映電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性最重要的參數之一。為準確、快速地計算系統(tǒng)不同故障下的CCT，本文提出了一種基于中國電科院開發(fā)的商用軟件PSASP用戶程序接口、嵌入具有快速計算特征的臨界機組對法暫穩(wěn)模塊的技術。該技術通過編寫控制主程序與用戶程序，使PSASP的暫穩(wěn)模塊ST與用戶程序模塊UP間實

2、現進程交互和數據傳遞?；诖耍ㄟ^臨界機組對篩選、機組對功角曲線擬合以及“前程求快、后程保準”等技術與控制策略的綜合實施，高效地求取出系統(tǒng)故障CCT。
　　首先對故障集CCT計算軟件的需求進行了深入剖析，基于此設計了軟件的總體結構。完成ST與UP正確連接后，UP獲取到ST中的數據，為后續(xù)分析計算提供數據。基于獲取的數據，借助臨界機組對的思想，編寫控制功能模塊Control和兩個基于用戶程序的功能模塊UP0、UP1完成以下內容：從故

3、障后系統(tǒng)中篩選出臨界機組與非臨界機組，組成若干臨界機組對；對候選臨界機組對進行相對功角曲線擬合；借助等面積法則（EAC），計算得到單次迭代CCT。為實現不啟動PSASP界面，即可求解出故障集CCT， Control從文件底層出發(fā)，讀寫相關控制文件，借助DOS系統(tǒng)運行暫穩(wěn)計算執(zhí)行程序，不斷迭代直到滿足一定約束條件為止，最終得到事故對應的系統(tǒng)CCT。
　　當故障切除時間非常接近CCT時，系統(tǒng)會出現強時變因素，本文進一步討論了當強時變因

4、素出現、導致機組對功角曲線不再為理想正弦曲線時的功角曲線擬合問題。圍繞問題，應重點解決：需選用一個合理的判據，判斷強時變因素出現的時刻；當臨界機組對的相對功角曲線不能簡單地用正弦模型擬合時，需要對原有的擬合方法進行適度調整。
　　為了解決上述重點問題，本文設計了計算系統(tǒng)CCT的算法Ⅰ和算法Ⅱ，算法Ⅰ與算法Ⅱ均具有區(qū)間邊界記憶功能，在迭代過程中區(qū)間長度不斷縮短。其中，算法Ⅰ默認強時變因素一直存在，每次控制ST模塊積分至勢能最大點，結

5、果準確性高，但卻需耗費較長時間。為了同時保證計算的快速性與準確性，設計算法Ⅱ，該算法認為在迭代前期強時變因素較弱，故只需控制ST模塊積分至故障切除后一小段時間，在迭代后期，當強時變因素加強時再按照算法Ⅰ的方式進行后續(xù)計算，算法Ⅱ具有“前程求快、后程保準”的特點。通過算例計算過程，比較兩個算法在計算精度與計算效率上的的優(yōu)缺點。
　　本文最后借助中國電科院8機36節(jié)點系統(tǒng)與某省實際電網，針對母線三相接地短路故障集中的事故進行求解驗證。