电力系统频率动态行为特征分析

发布时间：2016-12-07 16:35

  本文关键词：电力系统频率动态行为特征分析，由笔耕文化传播整理发布。

《山东大学》 2012年

电力系统频率动态行为特征分析

候智圆  

【摘要】：电力系统频率动态行为是研究电力系统运行、扰动辨识及评价各种调频调压措施的作用等工作的基础。电力系统运行的重要任务之一就是保持频率在合格范围内。随着电网规模的日益扩大,电力系统频率动态行为更是直接影响着电能质量和系统的安全稳定水平。因而,分析电力系统频率动态行为特征变得十分迫切和必要。 论文分析了电力系统的频率动态行为,并对其影响因素进行了研究。主要研究内容如下： 电力系统时刻处在外部扰动之下,由于扰动而突然产生大的有功功率不平衡后,系统频率呈现出明显的时空分布特性：频率不仅随时间变化,而且各电气点的频率变化过程也不完全相同。基于此,本文分析了电力系统频率响应模式,定义了电力系统动态频率响应模式特征指标：频率平均变化率、频率最大偏移量及响应顺序。重点分析了扰动位置、扰动类型及扰动程度对于山东电网各个观测点的动态频率响应顺序的影响,总结了大扰动下山东电网各个观测点的响应顺序的特点。响应顺序所表现出的相似性具有诸多潜在价值,可据此估计扰动的大体位置,辨识扰动类型,值得更深入的研究。 从宏观的角度掌握电力系统的动态频率特性对于电网的运行和控制具有重要意义。本文简要介绍了电力系统频率特性的概念,详细分析了扰动瞬间功率不平衡量在机组间的分配。首先从系统的角度,以山东电网和华北电网为研究对象,详细研究了扰动程度、旋转备用以及负荷模型对于整个电力系统的频率平均变化率和最大偏移量的影响。然后分析了切机扰动和负荷突减时,山东电网功率缺额和频率最大偏移量的关系,研究了旋转备用和负荷模型对于这种关系的影响。证明了旋转备用和负荷模型均对功率缺额与频率偏移关系产生影响,但是对于不同的电网,影响程度不同。通过计算扰动后的特征指标,能够较好的描述系统的宏观动态频率行为。既然电力系统频率响应具有一定模式,就可以进一步结合智能方法从模式识别的角度来分析频率响应。 暂态过程中频率偏移对系统稳定、主设备安全以及产品质量均有影响,基于广域测量系统对系统频率进行在线监视和安全分析具有重要意义。本文介绍了考虑累积效应的频率偏移安全量化评估方法原理,给出了用户侧电力系统频率采集装置的原理图,详细叙述了频率安全在线评估的实施方案,包括数据滤波、频率安全裕度在线计算、频率安全异常自动报警等方面。针对系统运行得到的实际监测数据,对系统的频率状态进行了统计分析。该系统实现了频率在线收集、安全评估和报警,可为研究大电网频率动态行为提供实际系统频率响应数据,有数值仿真不可替代的作用。

【关键词】：
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM712
【目录】：

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本文编号：207504