特高压交直流电网在线静态安全分析及辅助决策方法研究

发布时间：2020-06-27 04:22

【摘要】：电力能源是一个国家工业发展的基础,国民经济发展的命脉,是国计民生的基本保障,电力安全直接关系着国民经济的健康发展和社会的长治久安。随着电力系统规模的不断扩大,电力系统逐渐向着大机组、大电网、高电压和远距离输电的方向发展,电力系统的静态安全问题也日益突出。分析电力系统的静态安全问题有助于提高电网的安全稳定运行能力。所以如何提高静态安全分析的计算速度,研究解决静态安全问题的措施,保证电网快速实时稳定的运行十分必要。论文研究了快速静态安全分析算法中的直流潮流法、补偿法及灵敏度分析法在实际分析中的适用性及局限性。为了适应电网发展和安全需求,基于部分因子分解法利用因子表附加链技术,对传统的快速静态安全分析算法进行改进处理。改进的快速静态安全分析算法能够适应多种类型元件的开断、增加和参数修改处理,实现了快速性与准确性的结合。通过对大量实际安控装置策略的综合分析,分析安控策略组织形式、基本控制逻辑、控制量分配方式等关键要素,进行安控策略的精细化建模。实现了静态安全分析计算过程中根据故障等变化自动匹配相应的安控策略的计算。对于因预想故障引起的潮流越限的支路或者断面,研究针对单一故障的静态安全辅助决策计算方法,计算在此状态下能够参与调整的各元件对越限元件的灵敏度。在不改变整个系统的功率平衡的条件下,进行灵敏度分析。调整过程以最小控制代价为目标,根据发电机组的出力上下限、支路的热稳极限等条件,综合给出最终的消除热稳越限的调整策略。当系统中同时存在多个设备越限时,仅考虑单一故障引起的单一设备热稳越限的辅助决策无法给出同时消除多个设备越限的情况。为此,针对辅助决策过程中存在的多故障问题,提出了一种基于可调充裕度的多故障协调辅助决策方法。对于因某一元件开断故障引起的越限进行调整后导致其他设备越限严重的冲突情况,根据可调充裕度的概念,计算可调设备分别对于不同故障的灵敏度,按照调整量最小原则,求解最优调整方案。最后,基于上述控制策略方法进行多重故障模拟,应用实际电网计算分析,能够使得调整过后电网安全稳定运行,具有良好的应用前景。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM721
【图文】：

框图,牛顿法潮流,分解法,框图

图２－１牛顿法潮流程序原理框图逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｎｅｗｔｏｎ＇ｓ邋ｍｅｔｈｏｄ邋ｏｆ邋ｆｌｏｗ邋ｐｒｏｇｒａｍ逡逑．２邋Ｐ－Ｑ分解法逡逑（１）基本原理逡逑Ｐ－Ｑ分解法的计算原理是［５１］：在计算的过程中将有功、无功的迭代过程分如式（２－２０）修正方程：逡逑⑶：媝邋＼逦（２－ＡＱ＝ＬＡＶ／Ｖｊ逡逑式（２－２０）的系数矩阵在计算的过程中不变，根据平时的大量实际运行经验知道，线路两侧相角差一般为１０°－２０°，在此条件下，可以得到一个简化条⑶叫：１逦１逦（２－Ｇ邋0邋ｓｉｎ邋０ｉｊ邋＜＾Ｂｉｙ邋］逡逑

流程图,补偿法,流程图

逦（３－３０）逡逑将式（３－２９）的结果代入式（３－３０）即可得到节点电压Ｖ。逡逑将以上原理（等值发电机）用流程图的方法表示如图３－４所示。逡逑４＝［０邋…１邋０邋…－１邋０邋…］Ｔ逦（３－３１）逡逑［开始１逡逑利用网络因子表对单位电流向量进行消去回代逡逑Ｖ逡逑求等值发电机的内阻抗，进而求名／逡逑根据原网络因子表对节点注入逡逑电流／进行消去回代，求州）逡逑求流经追加支路Ｚｉｊ的电流＆逡逑１邋￣逡逑求出节点电压ｖ逡逑［结束１逡逑图３－４补偿法流程图逡逑Ｆｉｇ．３－４邋Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ邋ｍｅｔｈｏｄ邋ｆｌｏｗ邋ｃｈａｒｔ逡逑（２）邋Ｐ－Ｑ分解法在补偿法中应用逡逑对于式（２－３０）及（２－３１）的修正方程式，可以分别将其看成是由“节点导纳阵”５＇逡逑．及５’所表示的节点方程，而注入电流可看成是Ａ／ｙＦ及Ａｅ／Ｆ，未求变量为逡逑及ＡＦ，所以就可以根据上述补偿法的计算过程进行计算。在此情况下，图３－１中逡逑追加支路的阻抗式为：逡逑（３－３２）逡逑Ｂｉ，逡逑Ｚｙ邋＝￣ｘｉｊ逦（３－３３）逡逑当开断元件为非标准变比的变压器，式（３－３１）的表达形式相应的也改变为如式逡逑（３－３４）所示的方程式：逡逑／ｙ＝［0邋？？？逦０

【参考文献】