應(yīng)用連續(xù)法的自適應(yīng)電力系統(tǒng)安全裕度評估研究.pdf

1、連續(xù)潮流在安全裕度評估和預(yù)防控制中有廣泛的應(yīng)用。該方法的步長控制需要事先選取關(guān)鍵節(jié)點或電壓梯度范數(shù)的標量系數(shù)。關(guān)鍵節(jié)點位置和最佳標量系數(shù)會隨仿真情景不同而不同，選取不當(dāng)?shù)年P(guān)鍵節(jié)點和標量系數(shù)將會嚴重影響計算效率。全體特征根追蹤能夠?qū)ふ业桨敖Y(jié)分岔相關(guān)和霍普夫分岔相關(guān)穩(wěn)定邊界，是分析失穩(wěn)機理和裕度評估的有力手段，但其計算代價高。不變子空間連續(xù)技術(shù)只追蹤與失穩(wěn)強相關(guān)的少數(shù)關(guān)鍵特征根，但該方法目前不能保證所追蹤特征根集合始終包含關(guān)鍵特征根。針對上

2、述問題，本文提出了不依賴于關(guān)鍵節(jié)點和電壓梯度標量范數(shù)的連續(xù)潮流。提出了應(yīng)用投影化不變子空間連續(xù)的少數(shù)關(guān)鍵特征根追蹤技術(shù)，能保證所追蹤關(guān)鍵特征根集合始終包括關(guān)鍵特征根。
　　提出了應(yīng)用收斂監(jiān)測的自適應(yīng)步長連續(xù)潮流。利用收斂監(jiān)測得出步長，同時利用發(fā)電機無功輸出、節(jié)點電壓和參數(shù)間線性靈敏度得出使離散控制恰好動作的步長集合。取上述步長中的最小步長，以在考慮離散控制的前提下，得出保證校正收斂的最大步長，提高連續(xù)潮流效率。提出了雅可比矩陣不變

3、牛頓法和擬牛頓法的混合迭代策略，以提高校正過程效率。在IEEE-300系統(tǒng)中的算例表明，與精確性好的固定小步長方法比較，本文所提方法能準確反映系統(tǒng)狀態(tài)變量變化和離散控制動作。實際系統(tǒng)中的算例表明，與變步長參考方法比較，本文所提方法效率更高，不依賴于關(guān)鍵節(jié)點的選取，更適合不同仿真情景下多次的連續(xù)潮流計算。
　　在應(yīng)用收斂監(jiān)測的自適應(yīng)步長連續(xù)潮流中，提出了檢測極限誘導(dǎo)分岔的簡便方法。應(yīng)用線性靈敏度檢測極限誘導(dǎo)分岔，觀察系統(tǒng)中大多數(shù)發(fā)電

4、機無功輸出趨于上限突然變?yōu)榇蠖鄶?shù)趨于下限的現(xiàn)象，以此判斷極限誘導(dǎo)分岔的出現(xiàn)。仿真算例表明，該算法能準確的檢測到極限誘導(dǎo)分岔，且不需要知曉極限誘導(dǎo)分岔相關(guān)發(fā)電機的位置。
　　提出了應(yīng)用投影化連續(xù)不變子空間的自適應(yīng)關(guān)鍵特征根追蹤算法。利用投影化不變子空間連續(xù)技術(shù)追蹤系統(tǒng)最右關(guān)鍵特征根集合和阻尼比最小關(guān)鍵特征根集合。不變子空間連續(xù)需要求解含有高維數(shù)非稀疏矩陣的Riccati方程組，在系統(tǒng)規(guī)模增長時計算效率不高。為此本文建立投影空間，對不

5、變子空間連續(xù)進行投影化，大幅降低Riccati方程組中矩陣的維數(shù)，以提高計算效率。設(shè)置投影空間對應(yīng)的特征根集合為關(guān)鍵特征根集合和部分關(guān)鍵集合外特征根。在投影空間中關(guān)鍵特征根和關(guān)鍵集合外特征根之間交疊、相遇時，自動更新關(guān)鍵特征根集合，從而保證所追蹤特征根始終包括關(guān)鍵特征根，及時捕捉到分岔點。在新英格蘭39節(jié)點系統(tǒng)和118節(jié)點系統(tǒng)中的仿真算例表明本文算法能根據(jù)需要準確自動的更新關(guān)鍵特征根集合，而參考算法需要根據(jù)系統(tǒng)情況事先確定關(guān)鍵特征根集合