论文摘要
随着电力系统联网进程的加快和电力市场的引入,电力系统的规模越来越大,电力系统低频振荡现象时有发生,对电网的安全稳定运行造成了很大的威胁。由于电力系统运行方式的变化,离线的小干扰稳定计算分析能够解决的问题有限。而且由于互联系统规模的庞大,及各个电力网络之间数据的不透明性,对低频振荡在线监测和分析造成了很大的困难。因此本文旨在为低频振荡在线分析提供一定的理论依据和指导,主要研究了以下几个内容。首先,研究了低频振荡分析所采用的发电机模型,经由理论推导证明了发电机采用经典二阶模型能够体现出系统的机电振荡模式,大大降低了状态矩阵的维数。继而分析了多机系统状态矩阵特征根的特点和振荡模式与发电机参数之间的关系。其次,研究了四机两区域系统联络线振荡模式。通过对联络线上有功功率振荡曲线进行Prony分析,计算得到其主导模式,并对比由小干扰稳定计算所得系统区域间振荡模式,结果表明二者相同。继而研究了发电机的转子惯性时间常数和阻尼系数对振荡模式的影响,仿真表明转子惯性时间常数对频率和阻尼比均有一定的影响,而阻尼系数只影响阻尼比。基于上述两个分析结果,研究了外网等值,分别采用负荷等值,发电机等值,发电机加负荷的组合等值来研究等值系统的振荡模式和原系统的区别。计算结果表明,发电机和发电机加负荷的组合等值能够较好地保留系统区域间的振荡模式。最后,对实际的华中—华北联网系统进行小干扰稳定计算。并对湖北电网以外的电网进行发电机等值,在保证等值前后湖北电网内部潮流、边界母线电压和联络线潮流不变的情况下,对等值后的系统也进行小干扰稳定计算。比较二者计算结果,表明等值后的系统能够较好地保留湖北系统内部的弱阻尼振荡模式,也能够保留省间振荡模式。
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