基于电网络理论的电力系统过负荷脆弱性及其控制方法研究

发布时间：2017-08-16 10:42

  本文关键词：基于电网络理论的电力系统过负荷脆弱性及其控制方法研究

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【摘要】：当前,经济社会正在快速发展,以特高压为主干网络的全国互联的输电网络正在建设中,当系统中脆弱线路出现故障时很容易发生连锁故障,给社会生产和人民生活带来严重影响。为了避免大停电事故和连锁故障的发生,减少连锁故障对系统的损失,需要对电力系统的脆弱元件进行识别和分析,并对脆弱支路进行优化控制,使其满足安全稳定运行条件。本文主要利用潮流转移因子对系统中的脆弱支路进行了辨识。同时,利用基于电网络理论的潮流控制方法,对不满足静态安全运行条件的支路进行了潮流控制,使其满足静态安全运行条件,提高系统的稳定性。主要工作及结论如下：(1)利用电网络理论及叠加原理,研究了支路断开后系统中剩余支路功率分配的快速估算方法,并与潮流计算的方法在计算精度及计算速度等方面进行了比较。研究结果表明,利用电网络理论及叠加原理的方法,能够快速估算出支路断开后系统中其他支路的潮流,为系统脆弱性快速辨识奠定了基础。(2)给出了一种系统支路的过负荷脆弱性评估方法,及节点电压的脆弱性评估方法。运用潮流转移因子及节点影响因子,能够快速地识别系统中的脆弱支路。该方法虽然不够精确,但是作为系统的脆弱性评估的快速应用,其结果是可以接受的。而且本文定义的脆弱性评估方法,不但与系统的拓扑结构和网络参数有关,而且和系统的运行状态有关。通过算例分析可知,不同的运行状态下系统的脆弱支路是不同的,发生连锁故障时支路断开的路径也不同。(3)利用有向图的网络传输特性,和发电机再调度的潮流控制思想,构建一种潮流控制方法。在电力系统发生紧急事故或出现线路过负荷的情况下,首先通过对发电机有功功率的调节,使系统满足静态安全运行的状态或者消除线路的过负荷情况；在调节发电机有功不能满足静态安全的运行条件下,将对系统的负荷进行调节,使系统最终满足静态安全的运行条件。结果表明,该方法可以很好地消除支路开断对系统静态安全的影响。
【关键词】：潮流转移因子 节点影响因子 脆弱性 机组再调度
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-13
• 1.1.2 研究意义13
• 1.2 电力系统脆弱性及其控制研究现状13-18
• 1.2.1 状态脆弱性13-15
• 1.2.2 结构脆弱性15-17
• 1.2.3 潮流定向控制方法17-18
• 1.3 本文的主要内容及结构18-19
• 第2章 潮流转移的快速计算方法19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 基于追加电流源的线路传输功率估算方法19-25
• 2.2.1 追加电流源的潮流转移原理19-21
• 2.2.2 潮流转移因子的构建21-23
• 2.2.3 算例23-25
• 2.3 算例分析25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 基于潮流转移快速计算的电力系统脆弱性分析30-39
• 3.1 引言30
• 3.2 线路脆弱性辨识30-32
• 3.2.1 基于潮流转移因子的过负荷脆弱性评估31-32
• 3.2.2 基于节点影响因子的节点电压脆弱性评估32
• 3.3 算例分析32-37
• 3.3.1 系统脆弱性分析32-35
• 3.3.2 连锁故障分析35-37
• 3.3.3 潮流转移计算误差对脆弱性辨识的影响37
• 3.4 本章小结37-39
• 第4章 基于电网络理论的潮流控制策略39-56
• 4.1 引言39
• 4.2 发电机贡献因子及负荷汲取因子39-45
• 4.2.1 发电机贡献因子39-41
• 4.2.2 负荷汲取因子41-42
• 4.2.3 简单系统的算例42-45
• 4.3 潮流控制方法45-48
• 4.3.1 目标函数45-46
• 4.3.2 约束条件46
• 4.3.3 实现步骤46-48
• 4.4 算例分析48-55
• 4.4.1 仅调节发电机组48-50
• 4.4.2 同时调节发电机组和系统负荷50-52
• 4.4.3 潮流控制方法应对连锁故障分析52-55
• 4.5 本章小结55-56
• 结论与展望56-58
• 主要结论56
• 工作展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-63
• 附录163-68
• 附录268-70

【参考文献】

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本文编号：682858