计及动态修正的自适应广域低频减载

发布时间：2020-02-22 01:13

【摘要】：传统分轮逐次逼近的低频减载方法,对系统运行变化缺乏足够的适应性,会造成过切、欠切等问题,所以提出一种基于广域测量系统计及动态修正的自适应低频减载策略。在低阶频率响应模型的基础上,考虑电压对不平衡功率的影响,利用较短周期内的系统响应轨迹估计系统不平衡功率;考虑系统频率自恢复调节能力,采用频率变化率变化梯度逐轮对减载量进行动态修正;各负荷节点减载量由计及负荷特性、发电机受扰程度的多因素综合指标确定。IEEE 68节点系统仿真结果表明,所提方法可有效减少负荷切除量,同时能明显缩短频率恢复时间,保证了系统的稳定运行。
【图文】：

2所示。发电机、变压器、线路的主要参数参见文献［14］。仿真算例计及交流励磁系统模型以及调速器和原动机模型；负荷模型考虑恒功率负荷、恒电流负荷、恒阻抗负荷以及与频率有关的负荷模型；区域2向区域1送电以保持功率平衡，其中区域1包含9台发电机以及17个负荷节点。4s时刻，将联络线1-2、1-27、9-8同时断开，，模拟系统解列工况。此时区域1成为孤立电网，出现较大功率缺额，需要实施低频减载才能维持孤立电网的频率稳定。图3为WAMS所提供的电网解列后系统频率的变化情况。将所提减载方案应用于该孤立电网。采用数值计算方法对4s时刻测量得到的微小邻域内的频率进行微分，本文选取如图3所示的WAMS频率窗口扰动后3个周期内的数据，利用式（3）计算并求平均，以此作为4s时刻的系统频率变化率。由式（9）计算系统频率下降瞬间的不平衡功率作为负荷基本切除量。图4展示了系统解列瞬间某负荷节点电压标幺值的变化情况。结合图3与图4，在系统频率下降瞬间，负荷节点电压也同时大幅下降。在扰动后1~2s内，电压下降较之频率下降更为明显，此后，由于励磁系统的调节作用，电压逐步恢复，频率继续下降。这验证了在扰动发生初期，电压变化对负荷有功功率变化起主导性作用，之后频率成为主要影响因素。采用低阶频率响应模型，不计及电压影响，根据式（4）计算的系统不平衡功率Pdef=9.9498p.u.（基准功率100MW）。按照本文所提的计及电压影响的模型式（9），系统不平衡功率为Pdef=8.4

况。此时区域1成为孤立电网，出现较大功率缺额，需要实施低频减载才能维持孤立电网的频率稳定。图3为WAMS所提供的电网解列后系统频率的变化情况。将所提减载方案应用于该孤立电网。采用数值计算方法对4s时刻测量得到的微小邻域内的频率进行微分，本文选取如图3所示的WAMS频率窗口扰动后3个周期内的数据，利用式（3）计算并求平均，以此作为4s时刻的系统频率变化率。由式（9）计算系统频率下降瞬间的不平衡功率作为负荷基本切除量。图4展示了系统解列瞬间某负荷节点电压标幺值的变化情况。结合图3与图4，在系统频率下降瞬间，负荷节点电压也同时大幅下降。在扰动后1~2s内，电压下降较之频率下降更为明显，此后，由于励磁系统的调节作用，电压逐步恢复，频率继续下降。这验证了在扰动发生初期，电压变化对负荷有功功率变化起主导性作用，之后频率成为主要影响因素。采用低阶频率响应模型，不计及电压影响，根据式（4）计算的系统不平衡功率Pdef=9.9498p.u.（基准功率100MW）。按照本文所提的计及电压影响的模型式（9），系统不平衡功率为Pdef=8.4911p.u.，可见考虑电压前后，不平衡功率数值上有明显区别。所以负荷电压的突变因素在不平衡功率的估计中的影响不容忽视。在扰动发生瞬间，系统惯性中心的频率变化率记为最大频率变化率：dfCOI，max／dt=-0.8695Hz／s。当50.0048.2546.50f／Hz0204060图3电网解列瞬间系统频率变化Fig.3Systemfrequencyvariationatgrid-splittingmoment50.0049.9249.9

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2581778