運行參數(shù)變化對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響.pdf

1、隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展、負荷需求逐年增加和電力企業(yè)對效益的追求,輸電線路的輸送功率不斷增大,電力系統(tǒng)的運行條件變得日益緊張,小干擾穩(wěn)定或稱低頻振蕩問題頻繁,已經(jīng)成為制約聯(lián)絡線功率傳輸和互聯(lián)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的最重要的因素。
　　 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)及FACTS裝置對低頻振蕩的抑制作用已有很多研究成果,但是阻尼控制器的設計、制造、安裝和投運過程很長,不解決運行過程中所發(fā)生和可能出現(xiàn)的問題；聯(lián)絡線功率交換破壞小干擾穩(wěn)定性通常只限

2、于短時問,增加新的控制器并非解決這一問題的最有效的途徑；即使配置了合適的阻尼控制器,但總有一些運行條件會超出控制器設計范圍,需要隨運行條件變化加一些補救措施才能保證運行穩(wěn)定。
　　 實際電力系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定與運行參數(shù)之間的關系非常密切。運行參數(shù)的變化將改變系統(tǒng)的潮流分布,從而影響小干擾穩(wěn)定分析中線性化系統(tǒng)的狀態(tài)矩陣,進而改變振蕩模式。利用系統(tǒng)運行參數(shù)的特征值靈敏度可以進行更廣泛的分析,以得到運行狀態(tài)發(fā)生變化時振蕩模式阻尼的變化趨

3、勢,利于采取措施改善系統(tǒng)的阻尼。因此,研究運行參數(shù)發(fā)生變化對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響是一項十分有意義的工作。
　　 基于以上背景,本文對電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定領域的運行參數(shù)變化對低頻振蕩的影響等相關問題進行了深入研究。本文的主要研究成果可以歸納為以下幾點:
　　 1、以上海交通大學開發(fā)的SSAP小干擾穩(wěn)定分析軟件包為平臺(該軟件已經(jīng)應用于南方電網(wǎng)低頻振蕩分析),根據(jù)統(tǒng)一元件連接建模法(UCM)的基本特點,推導了低頻振蕩模式的

4、阻尼比對運行參數(shù)(如節(jié)點注入功率和PV節(jié)點的電壓)的靈敏度。以IEEE標準系統(tǒng)作為算例,將公式推導的結果與不同擾動形式的仿真結果進行對比,結果吻合,誤差在允許范圍內(nèi),說明本文公式推導得到的運行參數(shù)靈敏度數(shù)值可以準確地反映運行參數(shù)對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響程度和趨勢。
　　 2、研究負荷不確定性對電力系統(tǒng)低頻振蕩模式阻尼的影響。用區(qū)間模型來描述負荷信息的不確定性,根據(jù)阻尼比極值處滿足的必要條件,提出以阻尼比對負荷的靈敏度為尋優(yōu)導向的迭

5、代搜索算法。綜合典型負荷狀態(tài)下阻尼比極值的搜索結果,即可得到小干擾穩(wěn)定振蕩模式的阻尼比區(qū)間分布及相應的負荷狀態(tài)。與蒙特卡羅模擬法所得結果對比證明區(qū)間算法的正確性。通過分析阻尼比變化區(qū)間所對應的負荷狀態(tài)的改變,可以推斷模式阻尼隨負荷變化的規(guī)律,研究負荷波動對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響。
　　 3、建立了電力系統(tǒng)區(qū)間不確定信息下小干擾穩(wěn)定的阻尼比優(yōu)化模型,研究了在發(fā)電機和負荷的變化區(qū)間內(nèi),電力系統(tǒng)潮流分布的改變對系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定的影響。提出

6、采用連續(xù)線性規(guī)劃法作為該非線性規(guī)劃模型的求解算法。通過該算法可求得考慮負荷有功、無功和發(fā)電機有功出力、機端電壓區(qū)間不確定性參數(shù)下的系統(tǒng)振蕩模式阻尼比的區(qū)間分布及其區(qū)間限值處對應的系統(tǒng)運行狀態(tài)。具體算例驗證了本文方法正確有效。
　　 4、通過將小干擾穩(wěn)定阻尼比優(yōu)化模型進行適當?shù)暮喕屯卣?可使其應用于實際電網(wǎng),得到改善網(wǎng)絡弱阻尼振蕩模式的發(fā)電機出力調(diào)度方案。模型以及算法以廣東電網(wǎng)的數(shù)據(jù)為例進行了具體實現(xiàn),證實了所提出的調(diào)度策略對低