基于擴(kuò)展等面積法的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析.pdf

1、電力系統(tǒng)是十分典型的非自治非線性動(dòng)態(tài)大系統(tǒng)。安全供電對于社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是至關(guān)重要的，而穩(wěn)定性又是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。大區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)和電力市場的發(fā)展使得系統(tǒng)安全穩(wěn)定裕度越來越小，系統(tǒng)的各種數(shù)學(xué)模型接近或處于病態(tài)，給電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此迫切需要開發(fā)有量化和在線能力的暫態(tài)穩(wěn)定分析工具。 數(shù)值積分法無法提供穩(wěn)定裕度指標(biāo)，因此只能通過反復(fù)的積分試探來求取極限量，用定性的工程經(jīng)驗(yàn)來分析穩(wěn)定性。李雅普諾夫函數(shù)必須在

2、擾動(dòng)后保持定值，才能免去擾動(dòng)后的積分，多機(jī)電力系統(tǒng)本質(zhì)上是非自治的，擾動(dòng)后的數(shù)值積分無法避免，嚴(yán)格的李雅普諾夫函數(shù)并不存在。 擴(kuò)展等面積準(zhǔn)則法(EEAC)進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定評估時(shí)將觀察空間與積分空間相分離，一方面在多機(jī)空間可以對任何復(fù)雜模型積分求取受擾軌跡，保持了數(shù)值解的完整性和精確性；另一方面在單機(jī)空間對映象軌跡進(jìn)行定量分析。用互補(bǔ)群慣量中心相對運(yùn)動(dòng)保穩(wěn)變換(CCCOI-RM)來保證上述分解—聚合求解框架的嚴(yán)格性。 本文首先

3、系統(tǒng)地總結(jié)比較了目前用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的各種方法，介紹了EEAC法提出的背景及其發(fā)展動(dòng)態(tài)，簡述了電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本理論，將單機(jī)無窮大系統(tǒng)的直接法暫態(tài)穩(wěn)定分析和等面積準(zhǔn)則穩(wěn)定判別相比較，說明了二者的一致性，并且推導(dǎo)了經(jīng)典模型下多機(jī)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的數(shù)學(xué)模型。 然后，本文介紹了EEAC法的基本原理與計(jì)算方法，分析并介紹了EEAC算法發(fā)展的三個(gè)階段，從靜態(tài)EEAC(SEEAC)開始，經(jīng)歷了動(dòng)態(tài)EEAC

4、(DEEAC)，并最終與逐步積分法(SBS)結(jié)合而形成了集成EEAC法(IEEAC)。IEEAC法融合了逐步積分法的精確性、模型強(qiáng)壯性和EEAC法的快速性、定量性。從理論上證明了在多機(jī)積分精度的含義上，EEAC算法是一種能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定提供嚴(yán)格充要條件和量化結(jié)果的直接法。 本文在課題已有電力系統(tǒng)潮流計(jì)算與暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算程序的基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)完善，在此基礎(chǔ)上添加了SEEAC法計(jì)算功能，可以快速計(jì)算得多機(jī)受擾軌跡的故障