大擾動下電網(wǎng)擾動傳播與能量傳遞特性研究.pdf

1、我國電網(wǎng)大規(guī)模互聯(lián)帶來多方面互聯(lián)效益的同時，也大大增加了電力系統(tǒng)發(fā)生連鎖故障導(dǎo)致大面積停電事故的可能性。某一局部電網(wǎng)故障擾動產(chǎn)生的沖擊容易通過大規(guī)?；ヂ?lián)輸電網(wǎng)絡(luò)傳播蔓延至大范圍區(qū)域，嚴(yán)重時導(dǎo)致大面積停電、全國電網(wǎng)崩潰等事故。擾動沖擊在電網(wǎng)中傳播的本質(zhì)為暫態(tài)能量的傳遞，故本文從能量角度出發(fā)，圍繞暫態(tài)能量在電網(wǎng)中的傳遞特性展開研究分析。
　　本文首先基于已有的電力系統(tǒng)能量分析方法，給出合適的研究工具和手段。通過將電力系統(tǒng)的能量分析方法

2、歸納為兩類，并對兩類中的支路勢能和端口供給能量進行深入對比分析，從而選擇端口供給能量（ESP）作為電網(wǎng)能量分析的有效工具。
　　基于對故障瞬間發(fā)電機受到不平衡功率的影響因素分析，構(gòu)建了發(fā)電機不平衡功率分配系數(shù)Ki和發(fā)電機暫態(tài)動能分布差指標(biāo) K△i，并給出了計算線路ESP相對大小的新算式。Ki和 K△i分別用來描述不平衡功率在發(fā)電機上的分配情況和不同狀態(tài)下發(fā)電機暫態(tài)動能差值的相對大小。指出了暫態(tài)能量的傳播正是伴隨著暫態(tài)能量分布的變化

3、而產(chǎn)生的，K△i決定了暫態(tài)能量在電網(wǎng)中傳遞方向和大??；而由新算式計算所得的線路 ESP衡量了線路受擾動沖擊的相對大小。所提指標(biāo)和計算式均在IEEE-39節(jié)點系統(tǒng)中進行了有效性驗證。
　　基于前文所提出的指標(biāo)Ki和 K△i，以及電網(wǎng)暫態(tài)能量傳遞特性的分析結(jié)論，提出了一種不依賴于系統(tǒng)受擾軌跡的電網(wǎng)穩(wěn)定性評估方法。該方法延續(xù)了前人認(rèn)為系統(tǒng)受大擾動后的穩(wěn)定性與暫態(tài)能量在輸電網(wǎng)絡(luò)上局部聚集密切相關(guān)的思路，只需利用電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)信息、發(fā)電機慣量

4、特性以及擾動前發(fā)電機初始有功信息，經(jīng)過一系列簡單計算便可得到故障擾動引起的暫態(tài)能量傳遞對電網(wǎng)元件造成的沖擊大小。該評估方法快速簡單，擺脫了前人方法中需要依賴于系統(tǒng)受擾軌跡的電網(wǎng)實際暫態(tài)能量計算，并在實際東北電網(wǎng)上進行了仿真驗證。
　　最后，基于電力系統(tǒng)綜合防御體系框架，從安全保障和穩(wěn)定控制兩方面，對所提出的指標(biāo)和結(jié)論運用于具體控制措施進行了可行性分析和仿真驗證。不平衡功率分配系數(shù)Ki定量指示了系統(tǒng)不平衡功率在發(fā)電機上的分布情況，可