徐英[1]2007年在《基于PSASP的山西电网稳定性分析》文中指出随着“西电东送，南北互供，全国联网”战略的全面实施，到2020年左右，我国将建成世界上罕见的跨区域和远距离传输巨大功率的超高压、交直流混合输电系统。但随之而来的电力系统安全稳定问题则成为电力系统运行中至关重要的内容。系统一但失稳，将会造成大面积停电，带来的经济损失将无法估计，要确保大系统的稳定，各区域的稳定是基础，山西作为一个产能大省，在华北大区域电网中的地位相当重要，本文研究电网稳定性理论及山西电网500kV系统的稳定性，通过对可能发生的故障进行分析，对不稳定的情况提出解决措施。目前电力系统暂态稳定分析方法有时域仿真法、直接法和混合法。时域仿真法仍是稳定分析的主要方法，但是它不能给出稳定裕度的指标，只能通过大量反复的计算才能得到，计算量大；直接法可以给出稳定裕度的指标，但模型适应性差，能量函数的求得也比较困难；混合法是结合了时域仿真法和直接法的优点，具有较快的计算速度，有在线应用的前景。论文简述了电力系统暂态稳定性的基本概念和分类，总结和比较了暂态稳定计算的分析方法即时域仿真法、直接法和混合法，介绍了中国电力科学研究院开发的电力系统综合程序仿真软件PSASP(Power System Analysis Software Package)的结构和功能，研究了在仿真中需要用到的发电机二阶至六阶模型、励磁系统传递函数、原动机及调速系统传递函数和负荷的数学模型，分析比较了发电机惯性时间常数、电力系统稳定器(PSS)以及负荷所接位置对暂态稳定性的影响。在查阅了大量相关资料的基础上，分析了山西电网电气主接线图，根据区域进行划分，将数据按区输入到PSASP中，形成山西电网的基础数据库和公用数据库；选择了一种潮流方式，进行潮流计算，得到一个比较合适的结果，作为暂态稳定分析的初值；在进行暂态稳定计算时，以时域仿真法进行求解，选择合适的电力元件模型，根据实际情况，负荷模型统一采用40％恒阻抗+60％感应电动机模型。最后，根据《电力系统安全稳定导则》的规定，以线路的单相短路和叁相短路故障作为稳定校核的主要故障形式，对山西电网500kV的系统进行暂态稳定分析，截至2006年初，山西电网中500kV的线路共18条，分析在线路上分别发生单相瞬时性故障、单相永久性故障、叁相无故障断开、叁相故障断开不重合的情况，系统均能满足暂态稳定要求；同时分析了发电机模型和负荷模型对暂态稳定的影响；论文分析了中网南送断面，得出各条线路发生故障时，南送断面上的潮流分布以及线路故障时的极限切除时间和稳定裕度。通过暂态稳定N-1、N-2计算，得出山西电网功角稳定、电压稳定都能满足要求。
高超[2]2008年在《大容量冲击性负荷对地区电网暂态稳定性影响的研究》文中认为大型钢铁企业产生的冲击性负荷不仅会对附近电厂机组的正常运行造成影响,而且会对整个电网、尤其对网架结构较为薄弱的地区电网的安全稳定运行产生不利影响。因此,如何准确分析冲击性负荷对地区电网暂态稳定性的影响,成为钢铁企业和电力行业共同关注的问题。本文首先提出了一种冲击性负荷的简易建模方法。该方法以冲击性负荷有功功率实测曲线为依据,利用统计方法寻找出冲击性负荷的变化规律,由此进一步确定冲击性负荷变化趋势的典型曲线,然后对此典型曲线进行适当的简化处理,最终形成适用于BPA软件进行暂态稳定计算的冲击性负荷模型。西北地区某个存在大量冲击性负荷的地区电网的算例验证了该方法的准确性和实用性。基于此冲击性负荷建模方法,本文对以下几个方面进行了深入的研究:(1)选取电弧炉、轧钢机和中板等叁类典型冲击性负荷,分析了不同特性的冲击性负荷对地区电网暂态稳定性影响,研究负荷冲击量、冲击时间间隔等因素对系统暂态稳定性的影响。(2)对母线短路、线路断路、机组检修和机组跳机等大扰动情况以及钢铁企业内部电网孤网运行情况下,冲击性负荷对系统暂态稳定性的影响进行了研究,并结合钢铁企业的实际生产情况提出相应的安全控制措施。(3)研究了冲击性负荷的发电机组分摊问题,重点分析了在冲击性负荷产生的瞬间,冲击性负荷对系统各发电机组的影响,讨论了机组所分摊的冲击负荷量与机组到冲击性负荷的电气距离、冲击性负荷的大小、机组初始和最大有功出力以及机组励磁系统的关系。
丁超杰[3]2011年在《电力系统稳定性的直接法分析》文中指出区域电网间的互联及电力市场的发展使得电力系统稳定问题日益严重,传统的电力系统稳定分析方法越来越不能满足现代电网的要求。为了能够可靠、快速地分析电力系统稳定性,需要探索研究新的稳定分析方法,也需要对已有的方法不断进行完善。论文对直接法在电力系统小扰动稳定和暂态稳定分析中的应用进行研究。主要成果如下：将直接法引入电力系统小扰动稳定分析,主要解决了3个问题：(1)研究高阶系统李雅普诺夫方程的求解算法,分析对比了多种算法,重点剖析了matlab中的lyap命令所采用的算法,确认这一分解算法无论是可靠性和计算速度都可以基本满足电力系统小扰动稳定计算的要求；(2)从理论和算例上证明了直接法与特征值法在电力系统小扰动稳定性判定上的一致性,即李雅普诺夫方程解矩阵的定号性与系统特征根实部正负的一致性；(3)引入状态偏差平方积分指标对电力系统小扰动动态过程进行评价,并推导了计算功角偏差量平方积分指标的算式。应用该评价方法与特征值最小阻尼比评价方法相比较,发现在有的情况下二者不尽一致,状态偏差量平方积分指标较机电模式最小阻尼比能够更全面地评价系统的动态性能。在电力系统暂态稳定方面,研究了稳定性的定性和定量分析两方面的问题：(1)将时域仿真法与直接法相结合的混合法用于暂态稳定定性判断,在仿真过程中根据系统功角状态量及暂态能量的变化特点给出积分终止的判据,可快速地终止仿真、完成系统稳定性的判断；(2)将混合法积分终止点提供的摇摆信息尝试应用于机组分群,基于EEAC法将多机系统最终等值为一个单机无穷大系统,再运用等面积定则计算系统的稳定度指标及故障临界切除时间,实现了系统稳定性的定量分析,算例表明了该方法的有效性。
潘爱强[4]2008年在《网格计算模式下的PSS/E暂态稳定仿真分析》文中研究指明电力系统暂态稳定是指电力系统受到大干扰后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。为了防止在大扰动下系统失去暂态稳定性,在电力系统中需要根据预想的典型大扰动,分析系统在这些扰动下的暂态稳定性。广泛应用的暂态稳定分析方法是时域中的数值仿真法,目前,大部分常用的电力系统分析软件均使用该种方法。为了有效加强电网的安全稳定运行,往往需要使用这些软件对电网整体仿真。但由于电网的互联,现代电力系统的规模变得越来越大,而数值仿真法计算时间过长,且不能给出稳定裕度,暂态稳定分析难以直接应用于在线安全性分析。PSS/E是在国际上应用非常广泛的电力系统仿真分析软件,功能十分强大。本文针对PSS/E的特点,引入暂态能量函数法,提出两种改进的混合分析方法,在保证数值仿真可靠性的同时,给出系统稳定的指标,故障的极限切除时间。引入模板稳定裕度计算技术,利用故障后暂态能量守恒的特点,提出基于改进模板技术的混合法。并根据稳定裕度随切除时间的变化规律,两次仿真求解能量裕度,通过插值得到故障的极限切除时间。并将此理论应用于PSS/E中。引入修正动能,修正势能的概念,填补传统模板裕度方法的缺点,提出基于修正能量函数的模板分析方法;根据势能界面方法的原理,针对PSS/E的特点,提出结合PSS/E的持续故障仿真方法,并与修正暂态能量函数相结合,形成基于修正暂态能量函数的持续故障仿真法,提出进一步提高计算精度,使得一次仿真就能得到故障的极限切除时间。通过算例验证表明,这两种基于修正能量函数的混合法,计算精度,计算速度相比传统的混合法均有所改进,是实用且很有前景的暂态稳定分析方法。在改进混合算法的同时,本文将新兴的网格技术引入PSS/E暂态仿真,选取GridGain网格平台,进行合理的任务划分,分解预想故障集任务,提高分析速度。通过算例分析表明,使用并行化网格化的混合法PSS/E暂态仿真,计算速度得到了线性的提高,为暂态稳定性分析在在线安全评估中的应用提供了实用有效的途径。
潘艳霞[5]2004年在《电力系统暂态稳定直接法的分析》文中指出稳定破坏是电网中较为严重的事故之一。为了防止稳定破坏，直接法作为一种快速、精确的稳定算法，各国进行了大量的研究。到目前为止，直接法稳定分析的研究朝两个方向发展，一个是改进现有的模型，寻求更准确、更快速和更实用化的方法；另一个是寻找新的求解在线稳定的理论和方法。 直接法分析动态系统稳定性的特点是从能量的观点来判别稳定性，而不是通过计算系统运动轨迹来判别稳定性。采用直接法最大的优点是速度快，而且可以给出稳定度的定量值，从而可作为电力系统在线动态安全分析的工具，以及作为离线大量扫描性暂态稳定分析的工具。 本文主要包括以下几方面的内容： 首先系统地回顾和总结了国内外有关直接法的发展状况。结合单机无穷大系统介绍了直接法暂稳分析的全过程：暂态能量函数的定义及计算，临界能量确定，给出了规格化的稳定裕度值。将直接法和等面积准则稳定判别比较，说明了二者间的一致性。 介绍了多机系统同步坐标下UEP法暂稳分析的数学模型，并给出了RUEP的概念；然后引出了COI坐标，并给出COI坐标下的UEP法数学模型，指出二者在功能上的差异。说明COI坐标比同步坐标更为合理，并指出可太原理工大学硕士研究生学位论文作双机等值动能校正以进一步改善精度。在此基础上讨论了IJEP法暂稳分析的步骤，给出了算例，还讨论了UEP法出现误差的一般原因。 建立了直接法的等值双机和等值叁机模型。所建模型具有较强的通用性和灵活性。从提高计算速度考虑，只对故障点附近地区采用较详细的元件模型，而其它地区则采用简化模型。这样不仅可以满足工程精度要求，而且把迭代计算限制在故障子块，提高计算速度，有利于在计算中快速计算持续故障轨迹及作稳定判别。网络方程采用分解聚合法。在求出临界切除角度以后，采用分段计算法求解临界切除时间。 在所建模型的基础上，编制了运用UEP法和双机等值法的计算程序。并应用此程序对推荐的系统图(22节点)进行了试算，取得了较满意的结果。
易海琼[6]2003年在《基于轨迹灵敏度分析的电网临界切除时间的研究》文中认为临界切除时间是电力系统稳定问题分析中最重要的稳定指标之一。但现有计算方法中存在着计算速度慢，计算结果可信度值得斟酌等问题，不能满足电力系统运行、动态安全控制和维持系统暂态稳定的需要。因此，寻找更为有效的临界切除时间计算方法和发电机出力预防控制方法是必须的，对提高电力系统稳定性有极大的作用，也为日后在线控制的实现提供了可能性。本文正是着眼于上述问题，进行了大量的研究工作，提出了一种快速的能满足精度要求的临界切除时间的计算方法，并将该方法应用于发电机出力的预防控制之中。论文的主要内容如下：(1) 详细分析了现有灵敏度分析方法的不足之处，得出轨迹灵敏度分析方法适合于电力系统暂态稳定分析和动态安全控制。轨迹灵敏度分析能弥补现有灵敏度分析方法的不足之处，可以方便地考虑系统轨迹出现离散点的情形，具有较高的精度，因而十分适于电力系统暂态稳定问题的研究。(2) 在分析了电力系统暂态稳定分析方法的时域法仿真法和直接法的优缺点之后，指出暂稳分析方法的发展在于二者的结合，提出了基于轨迹灵敏度的时域法和直接法相结合的暂稳分析方法，并将该法应用于临界切除时间的计算。本文提出的基于轨迹灵敏度的CCT计算方法速度快，精度高，有在线应用的前景。(3) 针对目前事故筛选是通常将事故简单地分为稳定或不稳定，只有不稳定的事故才需要进一步详细地分析并采取相应的预防控制措施。考虑到这种分类方式的局限性，且为了便于进行暂态稳定控制，本文在事故筛选时将事故分为叁类：安全、不安全、介乎二者之间，并将临界切除时间作为稳定指标来进行分类。(4) 提出了一种利用临界切除时间来实施发电机出力预防控制的方法。与以往的计算方法相比，该法简单实用，计算速度快，能满足在线预防控制的需要。(5) 为了完成以上工作，编制了暂态稳定时域仿真法程序
贾燕冰[7]2005年在《电力系统暂态稳定直接法的分析》文中指出经济的发展和技术的进步使得传统电力系统沿着由区域供电向大规模电力系统互联的方向发展,这一发展趋势在带来巨大经济效益的同时,也给电力系统的稳定性,尤其是暂态稳定性带来了严重的挑战。直接法是稳定分析的重要方法之一,利用其进行故障后系统的稳定分析与判定是电力系统研究的一个重要课题。在过去的几十年各国进行了大量的研究,已取得了相当大的进展。 直接法分析动态系统稳定性问题的特点是从能量观点判别稳定性,而不是通过计算系统运动轨迹来判别稳定性。采用直接法最大的优点是速度快,而且可以给出系统的稳定裕度的定量值,从而有利于在电力系统中作为在线动态安全分析的工具。 在此领域内,本文在如下方面展开了研究: 首先系统地回顾和总结了国内外有关直接法的发展状况。结合单机无穷大系统介绍了直接法暂态稳定分析的全
田晓军[8]2006年在《基于直接法的考虑励磁控制的电力系统暂态稳定分析的研究》文中研究说明暂态能量函数方法作为一种电力系统在线暂态稳定评定与控制的方法已成为当今电力系统中的一个重要研究课题。本文结合单机无穷大系统介绍了直接法暂态稳定分析的全过程：暂态能量函数的定义及计算，临界能量的确定，应用能量函数法建造不计阻尼和计及阻尼的李雅普诺夫函数。以简单电力系统为例，应用李雅普诺夫直接法分析了电力系统暂态稳定，研究了阻尼系数及励磁控制对电力系统暂态稳定域范围的影响，通过对单机无穷大系统的计算，结果表明，本算法理论正确，计算快捷，是电力系统暂态稳定性分析具有前途的新方法。 利用改进的欧拉算法来求解电力系统的机电暂态稳定问题，研究系统遭受大扰动后的功角摆动曲线以及功角与角速度的函数关系，求解系统的极限切除功角及极限切除时间，分析了系统阻尼以及极限切除时间对系统稳定性的影响。 直接法分析动态系统稳定性的特点是从能量的观点来判别稳定性，而不是通过计算系统运动轨迹来判别稳定性。采用直接法最大的优点是速度快，而且可以给出稳定度的定量值，从而可作为电力系统在线动态安全分析的工具，以及作为离线大量扫描性暂态稳定分析的工具。
常辉[9]2007年在《电力系统暂态稳定分析的在线应用研究》文中研究说明暂态稳定分析是电力系统安全分析的重要内容。本文在总结前人研究成果的基础上,对电力系统暂态稳定的在线分析与控制决策进行了较为深入的研究。解决计算速度与计算精度之间的矛盾是实现在线暂态稳定计算的关键。直接法计算速度快,能对暂态稳定进行定量分析,但是在模型的详细程度、准确度和可靠性方面都无法与时域仿真法相比,相反,时域仿真法由于考虑较复杂的模型,计算时间较长。依据这两种暂态稳定计算方法的优缺点、适用范围,首先应用快速暂态计算求取系统暂态稳定裕度,对系统故障进行排序,对筛选出的故障做考虑复杂模型的时域仿真法校验计算,从而实现了在线稳定分析。建立了暂态稳定切机、切负荷的数学模型,提出了切机、切负荷的算法和在线暂态稳定分析与控制决策框架。文中所论述的在线稳定计算方法在甘肃电网中得到了应用,取得了良好的效果。
朱蜀, 刘开培, 秦亮, 李钢, 胡仙来[10]2017年在《电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述》文中认为与传统交流电力系统相比,电力电子化电力系统具有其特殊性,其拓扑结构会随着电力电子器件的开关动作而改变、多个时间尺度的控制相互作用、非线性程度强、结构更加复杂、状态变量阶数更高,这些特点给电力电子化电力系统的暂态稳定性分析带来了严峻的挑战。该文首先基于电力电子化电力系统的结构特点将其暂态稳定性分析划分为3个层次;然后通过研究电力电子化电力系统与传统交流电力系统暂态稳定性分析的差异,结合非线性系统理论阐述其暂态稳定性的本质;接着总结将传统交流电力系统暂态稳定性分析方法应用于电力电子化电力系统所需要解决的问题;最后将直接法分解成建模、简化模型、构造李雅普诺夫函数和估计吸引域4个步骤。该文全面梳理暂态稳定性分析方法,探索电力电子化电力系统暂态稳定性分析的基本思路和方法,为电力电子化电力系统的暂态运行及控制研究提供一些可靠的理论基础。
参考文献：
[1]. 基于PSASP的山西电网稳定性分析[D]. 徐英. 太原理工大学. 2007
[2]. 大容量冲击性负荷对地区电网暂态稳定性影响的研究[D]. 高超. 上海交通大学. 2008
[3]. 电力系统稳定性的直接法分析[D]. 丁超杰. 郑州大学. 2011
[4]. 网格计算模式下的PSS/E暂态稳定仿真分析[D]. 潘爱强. 上海交通大学. 2008
[5]. 电力系统暂态稳定直接法的分析[D]. 潘艳霞. 太原理工大学. 2004
[6]. 基于轨迹灵敏度分析的电网临界切除时间的研究[D]. 易海琼. 重庆大学. 2003
[7]. 电力系统暂态稳定直接法的分析[D]. 贾燕冰. 太原理工大学. 2005
[8]. 基于直接法的考虑励磁控制的电力系统暂态稳定分析的研究[D]. 田晓军. 广西大学. 2006
[9]. 电力系统暂态稳定分析的在线应用研究[D]. 常辉. 华北电力大学（北京）. 2007
[10]. 电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述[J]. 朱蜀, 刘开培, 秦亮, 李钢, 胡仙来. 中国电机工程学报. 2017
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