南方电网低频振荡仿真研究

论文摘要

低频振荡问题是影响电力系统安全稳定运行的重要因素。本文围绕电力系统共振机理低频振荡这一问题,推导了两机互联系统的共振机理,分析固有频率与阻尼的关系,并以IEEE39系统为例,使用PSS/E软件,研究共振机理低频振荡在多机系统中的振荡特点,主要是本地振荡模式与区域振荡模式下联络线的有功功率振荡。本文利用实验室研发的BPA-PSS/E转换接口程序,将南方电网2005年小运行方式下的BPA格式数据转换到PSS/E格式,并验证潮流数据及动态数据转换的有效性;然后进行小信号分析,获得系统主要振荡模式、参与因子及相关阻尼比。通过在黔北电厂机械功率处施加正弦扰动,频率为系统固有频率,观察罗马线有功功率振荡曲线,同现场录波数据进行比较,分析其异同,尝试用共振机理解释南方电网“513”低频振荡。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 电力系统低频振荡概述
• 1.2.2 电力系统低频振荡研究方法
• 1.3 本文所使用的软件简介
• 1.4 本文的研究内容和主要贡献
• 第二章 共振机理的基本概念以及影响因素
• 2.1 单机无穷大系统分析
• 2.2 基于两机互联系统的分析
• 2.2.1 机理推导
• 2.2.2 两机互联系统的固有频率
• 2.2.3 两机互联系统的阻尼系数
• 2.3 本章小结
• 第三章 PSS/E 与 BPA 调速系统模型的对比分析
• 3.1 数学模型比较
• 3.1.1 调速器模型比较
• 3.1.2 PSS 模型的转换
• 3.2 带调速系统仿真算例分析
• 3.3 复杂多机电力系统的仿真分析
• 3.3.1 十机三十九节点系统数据由BPA 到PSS/E 格式的有效性验证
• 3.3.2 动态仿真结果对比
• 3.3.3 区域振荡模式与本地振荡模式比较分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 南方电网数据的处理及动态仿真
• 4.1 南方电网系统概述
• 4.2 南方电网数据由 BPA 格式到 PSS/E 格式的转换比较
• 4.2.1 潮流数据转换
• 4.2.2 动态模型仿真计算
• 4.3 本章小结
• 第五章 南方电网低频振荡仿真
• 5.1 引言
• 5.2 南方电网“513”低频振荡简介
• 5.3 南方电网特征值分析
• 5.3.1 无 PSS 时南方电网低频振荡特性
• 5.3.2 加 PSS 后南方电网的低频振荡特性
• 5.4 南方电网时域仿真分析
• 5.4.1 普通扰动分析
• 5.4.2 强制功率扰动
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况