考虑静态电压稳定分析需求的电网PMU优化配置研究

发布时间：2017-06-21 18:03

  本文关键词：考虑静态电压稳定分析需求的电网PMU优化配置研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国特高压骨干网络逐步建成,各区域电网之间的联系越来越紧密。电力系统规模的不断扩大、负荷的稳步增长也使得电压稳定形势越来越严峻。广域量测系统中相量量测单元(PMU)可以实时采集母线及其关联支路的电压电流相量,并同步到统一的时标下,为电力系统的状态监测和电压稳定性分析提供新的思路和方法。当前PMU装置相对昂贵,主要安装在输电系统,研究集中在满足可观性约束条件下,尽可能减少PMU的安装数量。本文首先对电压稳定问题进行了概述,介绍了PMU优化配置问题的研究现状,阐述了系统状态可观性原理,介绍了几种常用的PMU优化配置算法及主要应用领域。从图论的角度出发,本文在考虑网络架构及通讯线路敷设成本的条件下,提出一种PMU配置最小生成树算法,利用Kruskal算法求解生成树,在工程应用中快速解决PMU配置经济性问题。PMU的广泛应用,可以也应该为电压稳定分析提供帮助。在介绍了现有的电压稳定分析方法及具有代表性的几类指标后,本文定性分析了引入PMU量测数据对现有电压稳定分析方法的影响。在此基础上,从戴维南等值参数求取、负荷静态电压模型辨识展开论述,提出一种利用PMU量测数据的静态电压稳定指标。在综合PMU优化配置问题和电压稳定性问题二者之后,将提出的静态电压稳定指标用于指导PMU的优化配置,先计算负荷节点指标,再按节点分类进行配置,最后进行可观性校验。IEEE标准系统和实际电网的算例分析结果表明,提出的指标及PMU配置方法具有较好的适应性和有效性。对N-1条件下的PMU配置问题,本文也提出一种基于关键故障线路集合的配置方法并进行了算法验证。
【关键词】：PMU 可观性 优化配置 最小生成树 电压稳定 风险节点 关键故障
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712;TM933
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-24
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 电力系统电压稳定问题研究现状13-15
• 1.2.1 电压失稳机理及电压稳定分析方法13-14
• 1.2.2 电压稳定指标综述14-15
• 1.3 状态可观PMU优化配置研究现状15-22
• 1.3.1 系统可观性原理15-17
• 1.3.2 优化算法介绍17-21
• 1.3.3 现有OPP算法存在的问题21-22
• 1.4 特定应用的PMU优化配置研究现状22
• 1.5 本文主要工作22-24
• 第2章 考虑经济性的PMU优化配置研究24-33
• 2.1 通信系统建设成本24-26
• 2.2 生成树及PMU通信网络成本模型26-27
• 2.2.1 最小生成树26-27
• 2.2.2 通信网络简化成本模型27
• 2.3 算法流程27-28
• 2.4 算例与分析28-32
• 2.5 本章小结32-33
• 第3章 引入PMU量测数据对电压稳定分析的影响33-51
• 3.1 基于戴维南等效的局部电压稳定指标原理33-34
• 3.2 引入PMU量测数据对电压稳定分析指标的影响34-38
• 3.2.1 在线电压稳定指标35-36
• 3.2.2 阻抗模裕度指标36-38
• 3.3 基于PMU量测信息的电压稳定性分析指标38-43
• 3.3.1 戴维南等值参数跟踪辨识法38-40
• 3.3.2 负荷静态电压ZIP模型参数辨识40-42
• 3.3.3 节点电压稳定指标42-43
• 3.4 算例及分析43-49
• 3.4.1 稳态运行下各节点电压稳定性指标45-46
• 3.4.2 按恒功率因数增加负荷后系统电压稳定性情况变化46-48
• 3.4.3 采用ZIP模型的负荷电压稳定情况变化48-49
• 3.5 本章小结49-51
• 第4章 考虑静态电压稳定性的PMU优化配置51-58
• 4.1 关键节点选取原则51-52
• 4.2 考虑静态电压稳定的PMU配置算法流程52-53
• 4.3 算例及分析53-56
• 4.3.1 标准测试系统PMU配置方案53-55
• 4.3.2 实际电网PMU配置方案55-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第5章 N-1条件下的PMU优化配置58-65
• 5.1 多目标PMU优化配置的一般策略58-60
• 5.1.1 多约束规划模型58-59
• 5.1.2 多目标整体规划59
• 5.1.3 多目标、多约束模型59-60
• 5.2 考虑N-1故障下提高静态电压稳定的PMU配置60-62
• 5.2.1 关键故障线路筛选策略及其匹配60-61
• 5.2.2 算法流程61-62
• 5.3 算例及分析62-63
• 5.4 本章小结63-65
• 结论与展望65-67
• 参考文献67-72
• 附录A 攻读专业硕士学位期间主要研究成果72-73
• 附录B 攻读专业硕士学位期间参与的科研项目73-74
• 附录C IEEE-39节点系统数据74-77
• 致谢77

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本文编号：469456