广域环境下基于暂态势能的电网稳定态势研究

发布时间：2020-11-04 11:26

　　 新时代背景下电网互联规模空前广大,保证电力系统安全稳定运行,尤其是维持事故后的暂态稳定具有重要意义。目前世界范围内智能电网建设进程不断加速,全面覆盖的广域测量设备和高度贯通的通信网络可在时空统一角度提供足够的精度和速度,测量全网海量的真实运行状态信息,为大电网的暂态稳定与安全态势评估带来新的解决思路。本文的研究思路围绕暂态能量展开,通过广域量测系统(Wide Area Measurement System,WAMS)获得网络的状态数据,在支路暂态势能和负荷暂态势能模型中得到二者与系统稳定性的关系,进而为实现在线安全分析、态势预测与稳定控制提供有价值的参考信息。对WAMS数据采集与传输系统进行简要介绍,便于形成宏观的数据意识。之后通过严谨的数学推导和讨论,对基于不平衡功率的暂态稳定机理进行再认识。无论是单机系统还是多机系统,暂态稳定问题的本质均是系统中能量消纳是否平衡。之后将分析视角从发电机处扩大至全网络,得到了支路暂态势能模型和负荷暂态势能模型,从全网层面挖掘了更丰富的暂态稳定特征信息。基于中国电科院电力系统仿真集成环境BPA平台和MATLAB进行大量仿真计算。一方面基于支路暂态势能模型,分别比较了不同故障延时和潮流水平下,支路暂态势能分布特性与系统稳定性的关系,结果表明总是某几条支路最先集中大部分暂态能量,形成全网络的薄弱环节,系统失稳时往往在这部分支路组成的割集上“撕裂”。基于函数极值思想构建了支路稳定测度函数,可以动态监视支路的稳定程度,并选取IV_B~(1.2)作为预判参考值,优先发现网络的脆弱支路。IEEE39节点系统算例的计算结果表明指标应用有效。考虑到维持暂态稳定往往伴随相应的紧急控制措施,从负荷暂态势能角度探索配合切机措施的切负荷策略。仿真结果表明切除暂态势能分担量较小的负荷更有利于维持系统稳定。因此提出了切负荷顺序指标IC_(Li),兼顾切除对象的体量和距离故障点的位置确定切除顺序。IEEE39节点系统算例验证了所提方法的实用性,为进一步实现紧急控制在线主动防御提供了可行方案。为了全面细致掌握电网安全稳定水平,进行了电网态势安全可视化的需求分析,提出搭建Web可视化态势监测平台。依靠逻辑严密的系统架构模型和强大丰富的ECharts开发工具,初步设计了集电网地理信息可视、运行工况监测、稳定数据图表呈现于一体的信息化平台。该平台大大增强了WAMS数据的可读性,成为运行监控人员实时感知全网安全稳定态势智能、高效、便捷的窗口。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM712
【部分图文】：

系统“撕裂”图

华北电力大学硕士学位论文侧以及负荷侧分别提供相应的防御策略和措施，及时阻止电网运行状实现电网的主动安全防御。系统安全。可视化平台是一个各种信息技术集成度较高的信息化平据安全保护能力，具有多种数据加密以及客户认证方式。系统应该具以及防御能力，对外界病毒感染、黑客入侵等恶意攻击有较强的抵抗以上功能需求分析，得到图 4-2 所示的系统安全稳定态势监测可视化型。模型主要展现了该系统的基础数据信息采集模块、大数据综合分、电网工况监测、风险评估、主动防御等模块。在广域环境下，结合电网安全稳定算法，力争实现电网全方位、多角度、立体化的安全安全、稳定、经济运行。

47（d）图 4-5 不同地域范围网架展示图（2）省市地域内点线标注模块ECharts 系统提供了用于点标记（Markpoint）和线标记（Markline）的设计技术，集成了实用、形象的炫光特效，该特效以动态发光圆圈表示点的变化、以流动的炫光表示线路上的能量传递，模拟电网中节点电压的变化和线路潮流的流动。如图 4-6 所示，两图均可以实时查看省市地域内不同电压等级主干网的节点电压值和潮流输送工况。节点发光圆圈的半径代表相应的电压水平，半径越大则电压水平越高，圆圈的颜色则体现节点的安全稳定程度，绿色、蓝色、黄色、红色代表的安全稳定程度依次降低。各线路的炫光颜色和箭头代表了当前功率流动的大小和方向。为了可视化界面的简洁性，依赖地图标签功能，系统对节点、线路标注进行了隐形设计。在特定的存储单元开辟各类对象的数据存储区，用于对母线节点、发
【参考文献】

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本文编号：2870032