基于PSASP的多机电力系统暂态稳定性分析
发布时间：2021-07-11 17:07
电力系统运行中时常会受到各种短路故障,从而使电力系统处在暂态运行之中,系统中的各项参数也会发生较大的变化,而这些变化会对电力系统造成危害。近年来随着我国电力行业的飞速发展,电力网络也变得越来越复杂和庞大,暂态稳定性问题日趋严重,这时一个更为可靠的暂态稳定分析对电网安全运行来说就越发关键。因此基于PSASP对电力系统进行有效、方便、快捷的电网暂态稳定分析尤为必要。首先使用电力系统仿真程序PSASP搭建出WSCC-9电力系统模型并进行潮流计算,基于潮流对系统的交流线路进行各种短路故障的暂态分析,通过分析对比电力系统从正常运行到发生短路故障直至故障结束这一段时间内系统电压、频率、转角差三种参数曲线的变化,总结出系统发生短路故障时的运行特点,并对比各种短路故障下系统的失稳程度。其次,针对上述故障进行故障切除仿真,分析了线路短路故障时在不同的切除时间下系统恢复稳定的程度,并通过穷举法对比各个切除时间进而计算出WSCC-9电力模型6条交流线路上每隔10%共54个故障点的极限切除时间,同时对多重复杂故障进行了仿真,发现相对于简单故障,它对系统的稳定运行造成了更严重的危害。最后,在上述仿真计算极限切除...
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简单电力系统图
2电力系统暂态稳定分析概述7所示，则这时发电机和无穷大系统之间的电抗为xⅡ=（xd′+xT1）+(xL2+xT2)+（xd′+xT1）(xL2+xT2)（2.3）那么此时，也就是故障情况下发电机的电磁功率就变为了PⅡ=′xⅡsin（2.4）而在故障后，继电保护装置会及时对故障进行切除，切除后系统等值电路图即为2-2（c）所示，此时发电机与无穷大系统之间的电抗为xⅢ=xd′+xT1+xL+xT2（2.5）那么此时发电机的电磁功率就可以表示为PⅢ=′xⅢsin（2.6）通过上文推导出的发电机在稳定运行、发生故障和故障切除后三种运行状态的发电机电磁功率公式，可画出以上述三种状态时的功率特性曲线，如图2-3所示。图2-3系统稳定运行、发生故障及故障切除后的功率特性图Fig2-3ThegraphofPowercharacteristicsofthesystemafterstableoperation,faultandfaultremoval由此可以分析出该系统在稳定时的运行方式以及在发生故障后发电机转子的运行情况：（1）稳定运行时。如上图所示曲线Ⅰ即为稳定运行时发电机的功率特性曲线，而0则为此时发电机的输送功率，且原动机的机械功率T等于0（这里还有一个假设，即原动机的机械功率T始终保持不变），此时曲线Ⅰ上a点即为稳定运行时发电机的运行点，这里功角为0。（2）故障时。当故障发生，图中功率特性即变化为曲线Ⅱ所示，但是考虑到发电
点前转子会一直减速，转子速度低于同步速。当到达k点时虽然机械功率等于电磁功率，但由于这时转子速度已经低于同步速了，继续降低并越过k点，这时机械功率又开始大于电磁功率，转子又加速，因而一直减小到转速等于同步转速后又开始增大。此时运行点沿着Ⅲ开始第二次振荡。假设振荡过程中是没有能量损耗的，则第二次又将增大至f点的对应角度，以后就一直沿着Ⅲ进行循环往复的运动。然而实际上发电机的运行是有损耗的，因此最后发电机会停留在一个新的运行点k上持续运行。k点就是故障切除后新的功率特性曲线Ⅲ与T的交点。图2-4画出了上述转子运动过程中负的过剩功率，转子角速度和相对角度随时间变化的情形（图中考虑了阻尼作用）。图2-4震荡过程图（故障及时切除）Fig2-4ThegraphofOscillationprocess（Removethefaultintime）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于人工神经网络预测虚拟注入电流的暂态稳定快速算法[J]. 朱翎,童伟林,王建全. 能源工程. 2019(04)
[2]基于Matlab的电力系统稳定性分析与仿真[J]. 王跃茵,高兢,宫婷. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2019(02)
[3]电力系统暂态稳定计算分析方法的研究[J]. 代祥,刘飞,陈程,汪炜将. 电力学报. 2018(05)
[4]基于PSASP下电网潮流与稳定性分析的应用研究[J]. 于希军,刘玉华,武丙顺. 电子技术与软件工程. 2018(15)
[5]电力系统暂态稳定分析方法探究[J]. 王凯. 数字通信世界. 2017(07)
[6]基于耦合模拟退火和最小二乘支持向量机的电力系统暂态稳定评估[J]. 张庆喆,芦洋,戚文明. 吉林电力. 2017(03)
[7]基于复合神经网络的电力系统暂态稳定评估和裕度预测[J]. 姚德全,贾宏杰,赵帅. 电力系统自动化. 2013(20)
[8]电力系统稳定性方法探究[J]. 李建琦. 科技资讯. 2013(28)
[9]电力系统暂态稳定方法综述[J]. 常勇,王莹,李立新. 云南电力技术. 2009(06)
[10]基于模式识别的输电能力特征数据提取方法[J]. 陈西颖,郭志忠. 电网技术. 2008(01)
硕士论文
[1]基于BP神经网络的配电网故障区段定位优化方法研究[D]. 刘俊夫.湖北民族学院 2018
[2]基于PSCAD的110kV线路故障测距的研究[D]. 贾湘豫.广西大学 2017
[3]基于PSASP的电力系统故障仿真及其分析[D]. 刘鹏.东北石油大学 2017
[4]基于PSASP的诸暨电力系统暂态稳定的研究[D]. 陈淑萍.华北电力大学(北京) 2016
[5]基于PSASP的宁夏电网短路电流研究[D]. 黄鹏.华北电力大学 2015
[6]基于PSASP的电力系统短路故障的建模与仿真[D]. 王怀宇.东北石油大学 2015
[7]电力系统暂态稳定时域仿真终止判据的研究[D]. 黎萌.浙江大学 2015
[8]基于精细积分的电力系统暂态稳定数值积分算法[D]. 赵志奇.浙江大学 2012
[9]基于PSASP的山西电网稳定性分析[D]. 徐英.太原理工大学 2007
本文编号：3278501
【文章来源】：华北水利水电大学河南省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
简单电力系统图
2电力系统暂态稳定分析概述7所示，则这时发电机和无穷大系统之间的电抗为xⅡ=（xd′+xT1）+(xL2+xT2)+（xd′+xT1）(xL2+xT2)（2.3）那么此时，也就是故障情况下发电机的电磁功率就变为了PⅡ=′xⅡsin（2.4）而在故障后，继电保护装置会及时对故障进行切除，切除后系统等值电路图即为2-2（c）所示，此时发电机与无穷大系统之间的电抗为xⅢ=xd′+xT1+xL+xT2（2.5）那么此时发电机的电磁功率就可以表示为PⅢ=′xⅢsin（2.6）通过上文推导出的发电机在稳定运行、发生故障和故障切除后三种运行状态的发电机电磁功率公式，可画出以上述三种状态时的功率特性曲线，如图2-3所示。图2-3系统稳定运行、发生故障及故障切除后的功率特性图Fig2-3ThegraphofPowercharacteristicsofthesystemafterstableoperation,faultandfaultremoval由此可以分析出该系统在稳定时的运行方式以及在发生故障后发电机转子的运行情况：（1）稳定运行时。如上图所示曲线Ⅰ即为稳定运行时发电机的功率特性曲线，而0则为此时发电机的输送功率，且原动机的机械功率T等于0（这里还有一个假设，即原动机的机械功率T始终保持不变），此时曲线Ⅰ上a点即为稳定运行时发电机的运行点，这里功角为0。（2）故障时。当故障发生，图中功率特性即变化为曲线Ⅱ所示，但是考虑到发电
点前转子会一直减速，转子速度低于同步速。当到达k点时虽然机械功率等于电磁功率，但由于这时转子速度已经低于同步速了，继续降低并越过k点，这时机械功率又开始大于电磁功率，转子又加速，因而一直减小到转速等于同步转速后又开始增大。此时运行点沿着Ⅲ开始第二次振荡。假设振荡过程中是没有能量损耗的，则第二次又将增大至f点的对应角度，以后就一直沿着Ⅲ进行循环往复的运动。然而实际上发电机的运行是有损耗的，因此最后发电机会停留在一个新的运行点k上持续运行。k点就是故障切除后新的功率特性曲线Ⅲ与T的交点。图2-4画出了上述转子运动过程中负的过剩功率，转子角速度和相对角度随时间变化的情形（图中考虑了阻尼作用）。图2-4震荡过程图（故障及时切除）Fig2-4ThegraphofOscillationprocess（Removethefaultintime）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于人工神经网络预测虚拟注入电流的暂态稳定快速算法[J]. 朱翎,童伟林,王建全. 能源工程. 2019(04)
[2]基于Matlab的电力系统稳定性分析与仿真[J]. 王跃茵,高兢,宫婷. 沈阳工程学院学报(自然科学版). 2019(02)
[3]电力系统暂态稳定计算分析方法的研究[J]. 代祥,刘飞,陈程,汪炜将. 电力学报. 2018(05)
[4]基于PSASP下电网潮流与稳定性分析的应用研究[J]. 于希军,刘玉华,武丙顺. 电子技术与软件工程. 2018(15)
[5]电力系统暂态稳定分析方法探究[J]. 王凯. 数字通信世界. 2017(07)
[6]基于耦合模拟退火和最小二乘支持向量机的电力系统暂态稳定评估[J]. 张庆喆,芦洋,戚文明. 吉林电力. 2017(03)
[7]基于复合神经网络的电力系统暂态稳定评估和裕度预测[J]. 姚德全,贾宏杰,赵帅. 电力系统自动化. 2013(20)
[8]电力系统稳定性方法探究[J]. 李建琦. 科技资讯. 2013(28)
[9]电力系统暂态稳定方法综述[J]. 常勇,王莹,李立新. 云南电力技术. 2009(06)
[10]基于模式识别的输电能力特征数据提取方法[J]. 陈西颖,郭志忠. 电网技术. 2008(01)
硕士论文
[1]基于BP神经网络的配电网故障区段定位优化方法研究[D]. 刘俊夫.湖北民族学院 2018
[2]基于PSCAD的110kV线路故障测距的研究[D]. 贾湘豫.广西大学 2017
[3]基于PSASP的电力系统故障仿真及其分析[D]. 刘鹏.东北石油大学 2017
[4]基于PSASP的诸暨电力系统暂态稳定的研究[D]. 陈淑萍.华北电力大学(北京) 2016
[5]基于PSASP的宁夏电网短路电流研究[D]. 黄鹏.华北电力大学 2015
[6]基于PSASP的电力系统短路故障的建模与仿真[D]. 王怀宇.东北石油大学 2015
[7]电力系统暂态稳定时域仿真终止判据的研究[D]. 黎萌.浙江大学 2015
[8]基于精细积分的电力系统暂态稳定数值积分算法[D]. 赵志奇.浙江大学 2012
[9]基于PSASP的山西电网稳定性分析[D]. 徐英.太原理工大学 2007
本文编号：3278501
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