基于广域测量信息的电网失步特征的研究

发布时间：2019-07-15 15:52

【摘要】：随着电网规模愈大,结构愈复杂,区域间联络线结构趋于模糊化,传统离线确定的解列断面不再适应日益发展的互联电网。只有对互联电力系统失步后的运行状态进行充分认识,才能提出适应多机互联系统的失步解列措施。因此,研究互联电网的失步特征是开展失步解列各项工作的前提。广域测量系统的建设与发展为解决失步解列问题提供新的机遇。针对目前电网向大规模互联发展的新阶段,利用广域测量系统的实时数据,研究大型互联电力系统的失步特征,为进一步研究全网失步解列控制提供重要依据,具有重要的现实意义。电力系统失步的外在表现为系统电气量的剧烈变化。本文在“仿真研究为主,理论分析为辅”思路的指导下,对搭建的新英格兰10机和IEEE118节点系统的典型失步算例进行仿真观察;为充分应用广域测量系统所提供的信息,选取能体现失步振荡的典型的双端电气量进行深入分析。本文针对振荡中心所在线路两端电压相角、两端无功功率流向和两端电压频率的变化规律分别进行理论推导,并给出仿真分析结果。本文还针对多机系统中电气量失步特征的畸变以及出现的某些特殊现象进行定性分析。电力系统失步本质是系统中的发电机群无法按照同一角速度运行,而使相对功角拉大,即失步的根本原因在于发电机无法同调,因此,失稳模式是研究系统失稳的关键。本文在失稳模式的研究中引入轨迹断面特征根,通过理论推导得出轨迹断面特征根与系统潜在失稳模式的映射关系。提出“横向追踪、纵向比较”的思路,定量的分析失稳模式的发展演变情况,并针对同步振荡、单摆失稳和多摆失稳的典型算例分别进行分析。最后结合线路电气量失步特征,提出一种利用轨迹断面特征根研究电网失步特性的算法,并通过仿真验证方法的准确性。综上所述,本文对电网失步特征从两方面开展研究:对失步后电网各电气量变化规律进行理论推导与仿真验证,并对多机系统失步后出现的特殊现象进行定性分析;利用轨迹断面特征根对系统失稳过程进行定量分析,研究失稳模式的形成演变过程,并结合线路电气量失步特征,提出一种研究电网失步特性的算法。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712

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