负荷模型对电力系统功角稳定性的影响研究

发布时间：2019-09-03 10:24

【摘要】：随着远距离大容量输电的实现,跨区域互联电网格局的形成,互联电网表现出了与区域电网不同的稳定特性。研究负荷中马达负荷的比例变化对互联电网区域间振荡模式功角稳定性的影响具有重要的意义。本文围绕该问题作了理论性分析,并以两区域四机系统和综合负荷模型作为研究对象,分别对区域间振荡的暂态功角稳定性和小扰动功角稳定性进行了分析和仿真比较,得出了重要的结论。本文首先研究了负荷模型及其动特性,重点对马达负荷的动特性进行了分析,发现相较于静态负荷而言,动态负荷所吸收的功率在故障后有着快速恢复特性,可能对系统的暂态稳定性有严重影响。继而,文章详细描述了包含动态负荷的电力系统线性化模型,对该模型进行了小扰动分析,明确了特征值、左右特征向量、参与因子在电力系统中的具体意义,并得到马达负荷的比例会影响系统小扰动分析结果的结论。最后,本文应用BPA仿真软件,以区域间联系紧密程度不同的三种两区域四机系统为研究对象,在送、受端马达负荷比例不同的情况下,对其进行了暂态稳定分析和小扰动稳定分析。仿真表明,动态负荷比例对互联系统暂态稳定性的影响不仅与动态负荷所处的位置有关,而且与系统区域间联系的紧密程度有关；动态负荷比例对互联系统小扰动稳定性的影响与系统整体的运行状况有关,没有明确的规律性。
【图文】：

瞬时故障,节点电压

下图分别为某系统在含有50%马达负荷的负荷节点发生三相短路瞬时性故障（2周波）时，该节点的电压（图2-3)和各部分有功负荷（图2-4)的波动情况，其中，电压采用标么值。电压I — Curvel I。-” T V.........."" "； i— I 10 85 : j j. j ( 「： —1。8」 1 I ：！ I ！0.75- "*i ■ ■ ■ ■ I , ■ ? ■ ■ ■ ■ ■ ■ I ■”丨， I届0 5 10 15 20Time(sec.)图2-3瞬时故障后某节点电压恢复情况该节点母线负荷功率波动I lU 5 0。/。的frp态负荷功本波动占5 0 %的马达负仰功率波④600— i ? ?550- i . ? ，！ ^——^」D' u..........i i i ；-. i ‘；350- - ? ? h Io;丨丨 I ：：i j*1 I I ' ' I ' ' ' ' ? ' ' ' ' I ■ ' ' ' ? r0 5 10 15 20TimB(sec.)图2-4故障后该节点功率波动情况通过观察可知，在故障后系统趋于稳定，电压恢复正常值的情况下，静态负荷、动态负荷的波动趋势和所在节点电压的波动趋势是基本一致的。故障后瞬间，该节点电压急剧下降，节点上的静态负荷和马达负荷也都随之下降。由于故障的消失，该节点电压由Op.u经过一段波动逐步恢复到正常值，静态负荷和马达负荷吸收的功率也逐步恢复。由于此算例中静态负荷采用恒阻抗负荷模型

功率波动,故障,节点,情况

下图分别为某系统在含有50%马达负荷的负荷节点发生三相短路瞬时性故障（2周波）时，该节点的电压（图2-3)和各部分有功负荷（图2-4)的波动情况，其中，电压采用标么值。电压I — Curvel I。-” T V.........."" "； i— I 10 85 : j j. j ( 「： —1。8」 1 I ：！ I ！0.75- "*i ■ ■ ■ ■ I , ■ ? ■ ■ ■ ■ ■ ■ I ■”丨， I届0 5 10 15 20Time(sec.)图2-3瞬时故障后某节点电压恢复情况该节点母线负荷功率波动I lU 5 0。/。的frp态负荷功本波动占5 0 %的马达负仰功率波④600— i ? ?550- i . ? ，！ ^——^」D' u..........i i i ；-. i ‘；350- - ? ? h Io;丨丨 I ：：i j*1 I I ' ' I ' ' ' ' ? ' ' ' ' I ■ ' ' ' ? r0 5 10 15 20TimB(sec.)图2-4故障后该节点功率波动情况通过观察可知，在故障后系统趋于稳定，电压恢复正常值的情况下，静态负荷、动态负荷的波动趋势和所在节点电压的波动趋势是基本一致的。故障后瞬间，该节点电压急剧下降，，节点上的静态负荷和马达负荷也都随之下降。由于故障的消失，该节点电压由Op.u经过一段波动逐步恢复到正常值，静态负荷和马达负荷吸收的功率也逐步恢复。由于此算例中静态负荷采用恒阻抗负荷模型
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM712

【参考文献】