基于数值微分的大电网特征值灵敏度方法
本文选题:低频振荡 切入点:特征值灵敏度 出处:《浙江大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着互联电网越来越多以及电力系统运行方式复杂度不断增大,小干扰稳定问题日益凸显。特征值灵敏度定量地给出了参数变化时对低频振荡的影响程度和变化趋势,为直接调整系统参数来抑制相关低频振荡模式提供了参考依据。目前,解析灵敏度法基于严格地数学推导,应用较广,但其分析结果依赖于系统模型,当系统模型不准时解析法计算结果将不适用。为克服上述问题,本文提出了基于数值微分方法实现对大电网特征值灵敏度计算,并对此展开了研究,主要工作如下:1)系统地研究了差商法、插值法和改进正则化法这三种数值微分方法的原理,从特征值样本点的摄动步长影响和测量误差影响两方面综合分析它们的计算性能。2)在现有的电力系统仿真软件PSD-BPA基础上,设计了基于数值微分的大规模电力系统特征值灵敏度计算步骤,实现了大电网特征值对相关系统参数灵敏度的批量化计算。此外,论文还提出了通过调整相关机组出力以增强低频振荡阻尼比的方案。最后,通过实际大电网算例验证了基于数值微分的特征值灵敏度法的有效性。3)为进一步提高计算性能,论文最后提出了一种基于多线程编程(一种易上手的PC并行技术)的并行计算初步方案,并对方案的计算加速效果进行了调研。
[Abstract]:With the increasing number of interconnected power grids and the increasing complexity of power system operation mode, the problem of small interference stability is becoming increasingly prominent.The sensitivity of eigenvalue gives the influence degree and trend of parameter change on low frequency oscillation, which provides a reference for adjusting the system parameters directly to suppress the related low frequency oscillation mode.At present, the analytical sensitivity method is widely used based on strict mathematical derivation, but its analytical results depend on the system model, which will not be applicable when the system model is not punctual analytical method.In order to overcome the above problems, a numerical differential method is proposed to calculate the sensitivity of eigenvalues in large power networks. The main work is as follows: 1) the difference quotient method is studied systematically.The principle of three numerical differential methods, interpolation method and improved regularization method, are analyzed synthetically in terms of the perturbation step size of eigenvalue sample points and the influence of measurement error. 2) based on the existing power system simulation software PSD-BPA.Based on numerical differentiation, the calculation steps of eigenvalue sensitivity of large-scale power system are designed, and the batch calculation of the sensitivity of eigenvalues to related system parameters is realized.In addition, the paper proposes a scheme to increase the damping ratio of low frequency oscillation by adjusting the output force of relevant units.Finally, the effectiveness of the eigenvalue sensitivity method based on numerical differentiation is verified by an actual large power grid example.At the end of this paper, a preliminary scheme of parallel computing based on multithread programming (a PC parallel technology) is proposed, and the effect of computing acceleration is investigated.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM712
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,本文编号:1730430
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