基于精細(xì)積分法的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定仿真研究.pdf

1、近幾十年來，由于世界上多次大的電壓崩潰事故的發(fā)生，使得電壓穩(wěn)定問題成為電力系統(tǒng)學(xué)術(shù)界持續(xù)關(guān)注的熱點(diǎn)之一。隨著研究的深入，考慮系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)元件的作用，電壓穩(wěn)定動(dòng)態(tài)分析方法有了長(zhǎng)足的發(fā)展。時(shí)域仿真法作為研究電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓特性最有效的方法，為其尋找適當(dāng)?shù)姆抡嫠惴ň惋@得尤為重要。
　　精細(xì)積分法是鐘萬勰院士在哈密頓體系下發(fā)展的一類高精度求解微分方程的方法，它摒棄了傳統(tǒng)求解動(dòng)力學(xué)方程常用的差分格式，是一種基于2N類算法的精細(xì)積分方法。本文在

2、計(jì)及動(dòng)態(tài)元件特性條件下的動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定仿真中引入精細(xì)時(shí)程積分方法。
　　給出了發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、有載調(diào)壓變壓器和動(dòng)態(tài)負(fù)荷等對(duì)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定影響較大的動(dòng)態(tài)元件的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)方程、結(jié)合精細(xì)積分格式，分別推導(dǎo)了對(duì)應(yīng)元件的動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定精細(xì)積分格式。
　　以單機(jī)系統(tǒng)為例，計(jì)及詳細(xì)動(dòng)態(tài)元件特性利用精細(xì)積分法進(jìn)行動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定仿真。在不同仿真步長(zhǎng)下，比較了精細(xì)積分法與四階龍格庫(kù)塔法在計(jì)算精度、速度和數(shù)值穩(wěn)定性方面的表現(xiàn)。仿真結(jié)果表明：在仿真

3、步長(zhǎng)適當(dāng)時(shí)，精細(xì)積分和龍哥庫(kù)塔法具有同樣精度，且仿真速度略優(yōu)于龍格庫(kù)塔法，精細(xì)積分法可以用于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定仿真。但由于電力系統(tǒng)的強(qiáng)非線性，精細(xì)時(shí)程積分法解電力系統(tǒng)微分方程時(shí)，不能像解齊次微分方程時(shí)表現(xiàn)出良好的數(shù)值穩(wěn)定性。
　　研究了精細(xì)積分格式在動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定仿真中的構(gòu)造。得出精細(xì)積分格式的構(gòu)造不是唯一的，但不同的H陣構(gòu)造形式對(duì)仿真結(jié)果有直接影響。提出在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定仿真中構(gòu)造H陣的基本原則為，在滿足H陣滿秩前提下盡量減