非同步广域量测数据对动态频率分析精度影响的研究
发布时间：2023-02-21 18:33
频率是整个电网安全运行的重要参数之一。当系统发生较大故障后,系统中大容量机组脱落,可能造成系统较大的功率缺额,严重时将会导致整个系统频率失稳。因此系统频率的在线监测分析特别是在扰动后惯性中心频率失稳时在线分析与控制至关重要。在监测和系统分析时,当电网中各个节点的广域量测数据错误,如各节点数据不同步采集时,对惯性中心频率在线分析计算与控制将可能产生误差。因此,研究当广域量测系统发生采集数据不同步时系统惯性中心频率在线计算结果,对基于广域量测数据进行在线系统频率计算的计算精度及计算的稳健性分析具有重要意义。本文基于已有的广域量测数据进行在线计算系统惯性中心频率的方法进行分析。该方法基于扰动前后的广域量测数据快速计算出扰动后的惯性中心频率曲线。本文利用PSS/E仿真软件模拟真实广域量测数据,对广域量测数据进行平移模拟数据不同步,带入已经过MATLAB验证的该算法进行非同步计算,同时和同步情况下PSS/E计算结果进行对比分析。首先,基于PSS/E搭建了WSCC3机9母线模型、改进IEEE10机39母线模型和改进IEEE5机14母线模型,随后,对搭建的模型进行系统惯量、频率调节效应系数、调速器时...
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究意义和背景
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外对频率分析方法研究现状
1.2.1 电力系统动态频率分析方法研究现状
1.2.2 广域量测系统在电网中的精度
1.2.3 基于广域量测数据对动态频率的研究现状
1.3 本文的主要工作
2 基于广域量测电力系统动态频率分析
2.1 引言
2.2 电力系统频率动态分析
2.2.1 系统惯性中心频率
2.2.2 发电机方程的处理
2.2.3 负荷方程的处理
2.2.4 系统网络方程的处理
2.2.5 原动机-调速器方程的处理
2.3 系统状态方程的建立
2.4 扰动后频率解
2.5 算例分析
2.5.1 仿真时间方案设置
2.5.2 WSCC3机9母线模型
2.5.3 改进IEEE10机39母线模型
2.5.4 分析方法讨论
2.6 本章小结
3 基于非同步广域量测数据的电力系统动态频率计算
3.1 引言
3.2 广域量测非同步数据设置方案
3.2.1 发电机母线数据不同步
3.2.2 负荷母线数据不同步
3.3 同步数据与非同步数据下对比分析
3.3.1 稳态到扰动瞬间时间方案设置
3.4 算例分析
3.4.1 WSCC3机9母线系统
3.4.2 WSCC3机9母线系统非同步计算结果分析
3.4.3 改进IEEE10机39母线模型
3.5 简化IEEE14仿真模型改进广域量测数据非同步计算
3.5.1 改进IEEE5机14母线模型发电机母线重新编排序号
3.5.2 改进IEEE5机14母线模型负荷母线重新编排序号
3.5.3 母线重新编排序号后对IEEE14模型惯性中心频率计算
3.5.4 母线重新编排序号后对IEEE14模型非同步数据惯性中心频率计算
3.5.5 计算与仿真模型简化小结
3.6 本章小结
4 改变模型惯量对广域量测数据不同步下计算结果影响分析
4.1 引言
4.2 电力系统仿真软件PSS/E
4.2.1 PSS/E暂态仿真操作步骤
4.2.2 PSS/E仿真数据解析
4.3 广域量测装置采集数据
4.4 系统惯量改变对WSCC9母线较多数据不同步对比计算分析
4.4.1 WSCC3机9母线惯性时间常数方案
4.4.2 WSCC3机9母线模型算例分析
4.5 系统惯量改变对IEEE39负荷母线数据不同步计算对比分析
4.5.1 改进IEEE10机39模型三种方案
4.5.2 改进IEEE10机39模型负荷母线数据不同步算例分析
4.6 WSCC9和IEEE39 负荷母线数据不同步计算结果分析
4.6.1 改进IEEE10机39母线三种模型计算结果分析
4.6.2 WSCC3机9母线三种模型计算结果对比分析
4.7 广域量测数据不同步计算失败
4.7.1 WSCC3机9母线模型
4.7.2 改进IEEE10机39母线模型
4.8 本章小结
5 改变模型惯量及其它参数对广域量测数据不同步计算结果影响初探
5.1 引言
5.2 改变WSCC9模型惯量与调频系数八种模型的动态数据方案
5.3 算例分析
5.3.1 WSCC3机9母线模型发电机母线1数据不同步计算分析
5.3.2 WSCC3机9母线模型故障线路两侧母线5数据不同步计算分析
5.4 改变IEEE14模型惯量与调频系数八种模型的动态数据方案
5.5 算例分析
5.5.1 改进IEEE5机14母线模型发电机母线1数据不同步计算分析
5.5.2 改进IEEE5机14母线模型发电机母线5数据不同步计算分析
5.6 系统理论惯量与计算惯量误差下数据不同步计算分析
5.6.1 惯性时间常数理论与计算误差方案
5.6.2 WSCC3机9母线参考方案算例分析一
5.6.3 WSCC3机9母线参考方案惯量减半算例分析二
5.7 参考模型IEEE14不同调速器时间常数对计算结果对比分析
5.7.1 改进IEEE5机14母线调速器时间常数模型方案
5.7.2 改进IEEE5机14母线算例分析
5.7.3 改进IEEE5机14母线计算失败
5.8 参考模型WSCC9在额定频率上下浮动对计算结果对比分析
5.8.1 10种WSCC9母线发电机有功功率模型方案
5.8.2 发电机母线1数据不同步计算分析
5.8.3 负荷母线5数据不同步计算分析
5.9 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 不足与展望
参考文献
附录一 WSCC3机9 母线模型PSS/E数据
附录二 改进IEEE10机39 母线模型PSS/E数据
附录三 改进IEEE10机39母线模型接线图
附录四 改进IEEE5机14 母线模型PSS/E数据
附录五 改进IEEE5机14母线模型接线图
附录六 十种模型下WSCC9在负荷母线5发生数据不同步计算结果图
硕士期间科研工作情况
致谢
本文编号：3747797
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究意义和背景
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外对频率分析方法研究现状
1.2.1 电力系统动态频率分析方法研究现状
1.2.2 广域量测系统在电网中的精度
1.2.3 基于广域量测数据对动态频率的研究现状
1.3 本文的主要工作
2 基于广域量测电力系统动态频率分析
2.1 引言
2.2 电力系统频率动态分析
2.2.1 系统惯性中心频率
2.2.2 发电机方程的处理
2.2.3 负荷方程的处理
2.2.4 系统网络方程的处理
2.2.5 原动机-调速器方程的处理
2.3 系统状态方程的建立
2.4 扰动后频率解
2.5 算例分析
2.5.1 仿真时间方案设置
2.5.2 WSCC3机9母线模型
2.5.3 改进IEEE10机39母线模型
2.5.4 分析方法讨论
2.6 本章小结
3 基于非同步广域量测数据的电力系统动态频率计算
3.1 引言
3.2 广域量测非同步数据设置方案
3.2.1 发电机母线数据不同步
3.2.2 负荷母线数据不同步
3.3 同步数据与非同步数据下对比分析
3.3.1 稳态到扰动瞬间时间方案设置
3.4 算例分析
3.4.1 WSCC3机9母线系统
3.4.2 WSCC3机9母线系统非同步计算结果分析
3.4.3 改进IEEE10机39母线模型
3.5 简化IEEE14仿真模型改进广域量测数据非同步计算
3.5.1 改进IEEE5机14母线模型发电机母线重新编排序号
3.5.2 改进IEEE5机14母线模型负荷母线重新编排序号
3.5.3 母线重新编排序号后对IEEE14模型惯性中心频率计算
3.5.4 母线重新编排序号后对IEEE14模型非同步数据惯性中心频率计算
3.5.5 计算与仿真模型简化小结
3.6 本章小结
4 改变模型惯量对广域量测数据不同步下计算结果影响分析
4.1 引言
4.2 电力系统仿真软件PSS/E
4.2.1 PSS/E暂态仿真操作步骤
4.2.2 PSS/E仿真数据解析
4.3 广域量测装置采集数据
4.4 系统惯量改变对WSCC9母线较多数据不同步对比计算分析
4.4.1 WSCC3机9母线惯性时间常数方案
4.4.2 WSCC3机9母线模型算例分析
4.5 系统惯量改变对IEEE39负荷母线数据不同步计算对比分析
4.5.1 改进IEEE10机39模型三种方案
4.5.2 改进IEEE10机39模型负荷母线数据不同步算例分析
4.6 WSCC9和IEEE39 负荷母线数据不同步计算结果分析
4.6.1 改进IEEE10机39母线三种模型计算结果分析
4.6.2 WSCC3机9母线三种模型计算结果对比分析
4.7 广域量测数据不同步计算失败
4.7.1 WSCC3机9母线模型
4.7.2 改进IEEE10机39母线模型
4.8 本章小结
5 改变模型惯量及其它参数对广域量测数据不同步计算结果影响初探
5.1 引言
5.2 改变WSCC9模型惯量与调频系数八种模型的动态数据方案
5.3 算例分析
5.3.1 WSCC3机9母线模型发电机母线1数据不同步计算分析
5.3.2 WSCC3机9母线模型故障线路两侧母线5数据不同步计算分析
5.4 改变IEEE14模型惯量与调频系数八种模型的动态数据方案
5.5 算例分析
5.5.1 改进IEEE5机14母线模型发电机母线1数据不同步计算分析
5.5.2 改进IEEE5机14母线模型发电机母线5数据不同步计算分析
5.6 系统理论惯量与计算惯量误差下数据不同步计算分析
5.6.1 惯性时间常数理论与计算误差方案
5.6.2 WSCC3机9母线参考方案算例分析一
5.6.3 WSCC3机9母线参考方案惯量减半算例分析二
5.7 参考模型IEEE14不同调速器时间常数对计算结果对比分析
5.7.1 改进IEEE5机14母线调速器时间常数模型方案
5.7.2 改进IEEE5机14母线算例分析
5.7.3 改进IEEE5机14母线计算失败
5.8 参考模型WSCC9在额定频率上下浮动对计算结果对比分析
5.8.1 10种WSCC9母线发电机有功功率模型方案
5.8.2 发电机母线1数据不同步计算分析
5.8.3 负荷母线5数据不同步计算分析
5.9 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 不足与展望
参考文献
附录一 WSCC3机9 母线模型PSS/E数据
附录二 改进IEEE10机39 母线模型PSS/E数据
附录三 改进IEEE10机39母线模型接线图
附录四 改进IEEE5机14 母线模型PSS/E数据
附录五 改进IEEE5机14母线模型接线图
附录六 十种模型下WSCC9在负荷母线5发生数据不同步计算结果图
硕士期间科研工作情况
致谢
本文编号：3747797
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