基于暂态势能的电网脆弱环节识别与控制研究
发布时间：2021-01-06 16:43
随着特高压电网的建设以及跨区域、跨国输电的增多,电力系统联网规模不断扩大,电网形态愈加复杂,电力系统本身的脆弱性问题也逐渐凸显。自2003年以来,世界范围内发生数十起大规模停电事故,所造成的经济损失和社会影响极其严重。因此,研究电力系统不同运行状态以及失稳情况下暂态能量在网络中的分布变化特点,识别网络中的脆弱环节,以期采取有效的监测和控制对策来预防且抑制事故的进一步扩大,具有十分重要的意义。本文围绕大电网的结构脆弱性而引发故障问题,从理论上研究了暂态势能分布与电网结构脆弱性的内在关系,依据暂态势能的流向或分布识别电力网络的脆弱环节。从增强网络吸纳暂态势能的能力为出发点,提出对网络固有结构进行改进,并对脆弱环节的控制策略进行研究。最后对暂态势能分布在失步解列中的应用进行了探讨。主要研究内容包括:（1）从几何关系研究了等值两机系统之间各点电压变化轨迹、不同部位相角差的分布变化特点以及暂态势能分布规律,并揭示三者之间的内在联系。建立相角差沿线分布的数学模型,并研究其在不同运行状态下的变化。基于支路暂态势能函数,研究不同位置单位电抗的势能分布及其与相角差的关系,并对不同运行状态、不同部位的势能...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－２等值两机系统及状态量变化??
（＆—￡ｓ）中所占的比例是不变的。由此可以证明，节点ＴＶ的电压变化轨迹是圆??ＴＶ，其它节点的电压变化轨迹将是一系列以＾ｇ为端点的同端点圆。??图２－３给出了对应不同功角大小的电压分布曲线。从图２－３可以看出，随着??的逐渐增大，电抗离振荡中心越近，电压降落越大。当增大至１８０°时，振荡中??心的电压降至０。??。？：??涵?＝１２〇〇??Ｓ〇．６?＼乂一＜／?．??－〇?４?＼ＳＡＢ?＝１６０ｆ?＿??〇?〇?Ｋ?／Ａ?．??°－２?Ｗ；，?＝１８０°??〇ｌ????０?０．５?１??电抗（标幺值）??图２－３对应不同功角大小的电压变化曲线??Ｆｉｇ．２－３?Ｖｏｌｔａｇｅ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅｓ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｔｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｗｅｒ?ａｎｇｌｅ?ｓｉｚｅ??２．３相角差分布的几何机理及数学模型的建立??２．３．１相角差分布的几何机理分析??为研究不同位置相角差的变化，取包含振荡中心的支路Ｍ－Ｎ和远离振荡中心??的支路Ｎ－Ｂ为例进行分析。当系统的运行状态由１过渡到２时，节点Ｗ的电压向??量由〇－％变化到〇－＃２，Ａ点为切点，支路Ｎ－Ｂ对应的相角差由＾＾增大至最大??１９??
?北京交通大学博士学位论文???值＾。当运行状态由２继续变化到３的过程时，节点ＪＶ的电压向量由与圆Ｎ相??切时的ｏ－Ｗ２变化ｏ－ｉＶ３，支路Ｎ－Ｂ对应的相角差由最大值开始减小，到达状??态３时降至‘，相角差、的变化规律如图２－４?（ａ）所示。当等值两机系统间角??度＆逐渐拉开至１８０°并越过１８０°时，支路Ｎ－Ｂ的相角差降至０并转为负值，以后??重复这一过程。而对于包含振荡中心的支路Ｍ－Ｎ，相角差始终随功角＾５＾的增??大而单调增加，其变化规律如图２－４?（ｂ）所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年国际大电网会议都柏林研讨会报道体验未来的电力系统[J]. 闫丽霞,刘东,陈冠宏,徐晓春,王建春. 电力系统自动化. 2018(11)
[2]电力系统新型振荡问题浅析[J]. 谢小荣,刘华坤,贺静波,刘辉,刘威. 中国电机工程学报. 2018(10)
[3]巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示[J]. 刘云. 中国电机工程学报. 2018(11)
[4]考虑特征组合效应的电网关键稳定特征筛选方法研究[J]. 徐遐龄,胡伟,王春明,李勇,张鹏,郑乐,吴双. 中国电机工程学报. 2018(08)
[5]电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望[J]. 徐殿国,张书鑫,李彬彬. 电力系统自动化. 2018(07)
[6]可控负荷参与低频减载的动态集群优化控制策略[J]. 孙毅,李泽坤,刘迪,李彬,李德智,郑爱霞. 中国电机工程学报. 2018(07)
[7]基于线路相位差同趋性的电力系统自适应失步解列断面实时搜索方法[J]. 顾卓远,汤涌,卜广全,易俊,王安斯,赵兵,于强,沈政委. 中国电机工程学报. 2018(12)
[8]计及暂态稳定约束的断面功率调整方法研究[J]. 杨松浩,苏福,张保会. 中国电机工程学报. 2018(09)
[9]能源互联网规划研究综述及展望[J]. 别朝红,王旭,胡源. 中国电机工程学报. 2017(22)
[10]基于连锁故障网络图和不同攻击方式的输电线路脆弱性分析[J]. 韦晓广,高仕斌,李多,黄涛,皮仁健,王涛. 中国电机工程学报. 2018(02)
博士论文
[1]MMC-STATCOM控制策略的研究[D]. 井济民.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]基于复杂网络理论的电力通信网脆弱性分析[D]. 郭静.华北电力大学（河北） 2010
本文编号：2960907
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２－２等值两机系统及状态量变化??
（＆—￡ｓ）中所占的比例是不变的。由此可以证明，节点ＴＶ的电压变化轨迹是圆??ＴＶ，其它节点的电压变化轨迹将是一系列以＾ｇ为端点的同端点圆。??图２－３给出了对应不同功角大小的电压分布曲线。从图２－３可以看出，随着??的逐渐增大，电抗离振荡中心越近，电压降落越大。当增大至１８０°时，振荡中??心的电压降至０。??。？：??涵?＝１２〇〇??Ｓ〇．６?＼乂一＜／?．??－〇?４?＼ＳＡＢ?＝１６０ｆ?＿??〇?〇?Ｋ?／Ａ?．??°－２?Ｗ；，?＝１８０°??〇ｌ????０?０．５?１??电抗（标幺值）??图２－３对应不同功角大小的电压变化曲线??Ｆｉｇ．２－３?Ｖｏｌｔａｇｅ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅｓ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ?ｔｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｐｏｗｅｒ?ａｎｇｌｅ?ｓｉｚｅ??２．３相角差分布的几何机理及数学模型的建立??２．３．１相角差分布的几何机理分析??为研究不同位置相角差的变化，取包含振荡中心的支路Ｍ－Ｎ和远离振荡中心??的支路Ｎ－Ｂ为例进行分析。当系统的运行状态由１过渡到２时，节点Ｗ的电压向??量由〇－％变化到〇－＃２，Ａ点为切点，支路Ｎ－Ｂ对应的相角差由＾＾增大至最大??１９??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]2017年国际大电网会议都柏林研讨会报道体验未来的电力系统[J]. 闫丽霞,刘东,陈冠宏,徐晓春,王建春. 电力系统自动化. 2018(11)
[2]电力系统新型振荡问题浅析[J]. 谢小荣,刘华坤,贺静波,刘辉,刘威. 中国电机工程学报. 2018(10)
[3]巴西“9.13”远西北电网解列及停电事故分析及启示[J]. 刘云. 中国电机工程学报. 2018(11)
[4]考虑特征组合效应的电网关键稳定特征筛选方法研究[J]. 徐遐龄,胡伟,王春明,李勇,张鹏,郑乐,吴双. 中国电机工程学报. 2018(08)
[5]电力系统柔性一次设备及其关键技术:应用与展望[J]. 徐殿国,张书鑫,李彬彬. 电力系统自动化. 2018(07)
[6]可控负荷参与低频减载的动态集群优化控制策略[J]. 孙毅,李泽坤,刘迪,李彬,李德智,郑爱霞. 中国电机工程学报. 2018(07)
[7]基于线路相位差同趋性的电力系统自适应失步解列断面实时搜索方法[J]. 顾卓远,汤涌,卜广全,易俊,王安斯,赵兵,于强,沈政委. 中国电机工程学报. 2018(12)
[8]计及暂态稳定约束的断面功率调整方法研究[J]. 杨松浩,苏福,张保会. 中国电机工程学报. 2018(09)
[9]能源互联网规划研究综述及展望[J]. 别朝红,王旭,胡源. 中国电机工程学报. 2017(22)
[10]基于连锁故障网络图和不同攻击方式的输电线路脆弱性分析[J]. 韦晓广,高仕斌,李多,黄涛,皮仁健,王涛. 中国电机工程学报. 2018(02)
博士论文
[1]MMC-STATCOM控制策略的研究[D]. 井济民.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]基于复杂网络理论的电力通信网脆弱性分析[D]. 郭静.华北电力大学（河北） 2010
本文编号：2960907
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