電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定控制算法研究.pdf

1、電網(wǎng)的大規(guī)模廣域互聯(lián)和電力市場(chǎng)化使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)比以往更接近穩(wěn)定極限，這促使電力工業(yè)界研究開發(fā)更加有效的穩(wěn)定控制方法。本文的研究工作圍繞著“電壓穩(wěn)定”和“功角穩(wěn)定”兩個(gè)經(jīng)典的研究領(lǐng)域展開，定位于系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制，主要內(nèi)容概括為基于系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的電壓穩(wěn)定性控制與基于FACTS控制器的暫態(tài)功角穩(wěn)定性控制。本文取得的主要研究成果如下： 提出了最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓緊急控制新模型，新模型考慮了負(fù)荷內(nèi)在動(dòng)態(tài)和控制的連續(xù)/離散特性，緊急情況下能夠

2、從全局意義上協(xié)調(diào)位于不同地理位置的不同類型的控制。電壓穩(wěn)定的性能指標(biāo)采用負(fù)荷母線電壓偏差的積分形式。基于最優(yōu)控制原理嚴(yán)格推導(dǎo)了性能指標(biāo)相對(duì)控制的靈敏度(梯度)，靈敏度可以通過(guò)前向求解QSS時(shí)域仿真與后向求解伴隨方程得到。 新模型具有以下優(yōu)點(diǎn)：①求解方便：靈敏度的獲得使得難于處理的復(fù)雜的優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換為易于求解的二次規(guī)劃問(wèn)題。②切負(fù)荷的合理性：利用靈敏度指導(dǎo)切負(fù)荷，具有最大靈敏度的負(fù)荷被優(yōu)先切除，保證了最少的切負(fù)荷量。③模型適應(yīng)性強(qiáng)

3、：新模型基于QSS時(shí)域仿真，對(duì)系統(tǒng)模型和規(guī)模的適應(yīng)性與時(shí)域仿真等同。④在線計(jì)算的潛力：一次靈敏度計(jì)算時(shí)間小于兩次QSS仿真時(shí)間，而且二次規(guī)劃的求解速度比現(xiàn)有模型中采用的智能方法快得多。文中還給出了利用模態(tài)分析技術(shù)沿著QSS不穩(wěn)定時(shí)域軌跡離線選擇系統(tǒng)弱母線的方法。 提出了考慮電壓穩(wěn)定約束的最優(yōu)預(yù)防控制新方法，與現(xiàn)有預(yù)防控制方法相比，新方法不需要沿著系統(tǒng)故障后軌跡鑒別臨界點(diǎn)，既能針對(duì)故障后系統(tǒng)動(dòng)態(tài)軌跡穩(wěn)定、但電壓不安全的情況實(shí)施預(yù)防

4、控制，又能針對(duì)故障后系統(tǒng)動(dòng)態(tài)軌跡不穩(wěn)定的情況實(shí)施預(yù)防控制，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。新方法不依賴于控制的類型，控制措施可以方便地?cái)U(kuò)展到其它參數(shù)空間。 統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)是功能最全面的FACTS控制器，最早提出了將控制理論中的相對(duì)增益矩陣(RGA)方法應(yīng)用于分析UPFC多個(gè)控制回路之間的耦合程度，從而為UPFC選擇了控制回路之間耦合程度最為薄弱的最佳變量配對(duì)方案，并且詳細(xì)分析了運(yùn)行方式以及振蕩頻率變化對(duì)最佳變量配對(duì)的影響。基于RG