基于功率—频率灵敏度的主动解列策略研究

发布时间：2017-09-04 01:10

  本文关键词：基于功率—频率灵敏度的主动解列策略研究

  更多相关文章： 主动解列 混合整数型线性规划 功率-频率灵敏度 解列策略求解模型

【摘要】：随着电力系统规模的不断扩大,电网结构愈加复杂；同时受电力市场改革等因素的影响,大型互联电网的运行点越来越逼近其运行极限。这种情况下电网的安全稳定裕度降低,发生严重的局部扰动或故障时,如果不能及时采取有效措施,很容易引发电力系统的连锁故障造成系统崩溃。在电力系统受到较大扰动时,继电保护和安全自动装置作为第一道和第二道防线,起到快速清除故障、抑制频率和电压较大波动的作用,保证电网稳定运行和正常供电,而系统解列则是防止系统崩溃,避免引发大范围停电事故的最后一道防线。系统解列可以在持续故障或连锁故障造成系统无法完整运行的情况下,将整个电网分解为若干个独立的电力孤岛,对重要负荷继续供电,从而限制事故的影响范围、避免全网崩溃。系统解列可分为被动解列与主动解列,被动解列是指在预先设定好的解列点处安装解列装置,由解列装置根据本地信息判断是否动作,存在着预设解列点不合理、缺少全局配合等问题；主动解列则是从系统角度出发,利用广域信息进行在线决策的自适应解列方式,它根据系统的实际运行状态,实时确定并执行最优的解列方案,以阻止连锁故障的发展,尽可能大的保证安全稳定供电的范围,将系统的损失降低到最小。主动解列可以提高智能电网的可靠性和鲁棒性、增强电网经济效益、适应新能源的发展,是智能电网中自愈和自适应功能的重要组成部分。论文主要做了以下几个方面的工作：一、综述了主动解列的国内外研究现状,介绍了主动解列的应用平台和数据支撑系统——广域量测系统(Wide Area Monitoring System, WAMS),并对主动解列的决策过程以及生成最优解列断面的算法模型进行了较为详细的总结。二、鉴于大型互联系统中存在着明显的频率时空分布特性,论文引入了功率-频率灵敏度的概念,并提出了基于功率-频率灵敏度的主动解列策略评价模型。该评价模型综合考虑了解列后孤岛内有功功率不平衡量和频率偏移量两个因素,可以对不同解列策略实施后的孤岛动态响应进行评估。最后,提出了基于功率-频率灵敏度的主动解列策略求解模型,该模型以解列断面对应的孤岛内的频率偏移量最小为目标函数,以系统分割约束、系统功率平衡、孤岛连通性约束等作为约束条件,以线路的开断信息作为主要变量,并规范为了混合整数线性规划(Mixed integer linear program,MILP)模型。为了验证该模型的有效性,分别以IEEE-9节点及IEEE-118节点系统为例进行了建模仿真,并与其他方法进行了对比分析。仿真结果表明,采用基于MILP和功率-频率灵敏度的主动解列断面搜索模型,可以得到综合考虑解列后孤岛频率偏移量和有功功率不平衡量的最优解列策略,有助于解列后孤岛的快速稳定。
【关键词】：主动解列 混合整数型线性规划 功率-频率灵敏度 解列策略求解模型
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.3 论文的主要研究工作17-19
• 第2章 主动解列研究基础19-27
• 2.1 WAMS在电力系统中的应用19-22
• 2.1.1 WAMS基本介绍19-21
• 2.1.2 WAMS的发展与应用21-22
• 2.2 主动解列策略的求解过程与模型22-24
• 2.2.1 主动解列决策过程22-23
• 2.2.2 主动解列策略的求解模型23-24
• 2.3 混合整数线性规划问题及其求解24-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第3章 基于功率-频率灵敏度的主动解列策略评价模型27-38
• 3.1 功率-频率灵敏度理论推导27-32
• 3.2 主动解列策略的快速评价模型32-33
• 3.3 算例分析33-37
• 3.3.1 算例基本介绍33-35
• 3.3.2 结果与分析35-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 基于功率-频率灵敏度的主动解列策略求解模型和算法38-58
• 4.1 基于功率-频率灵敏度的主动解列策略求解模型38-45
• 4.1.1 目标函数38-39
• 4.1.2 约束条件39-44
• 4.1.3 求解模型44-45
• 4.2 主动解列模型的求解软件与算法45-48
• 4.2.1 Yalmip+Cplex基本介绍46
• 4.2.2 求解算法46-48
• 4.3 算例分析48-56
• 4.3.1 九节点算例研究48-50
• 4.3.2 118 节点算例研究50-56
• 4.4 本章小结56-58
• 第5章 结论与展望58-60
• 参考文献60-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间所发表的论文成果65-66
• 附件66

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本文编号：788435