电力系统电压安全研究

论文摘要

电力工业是国民经济的基础产业,对社会生产和生活有着重大的影响。电力系统是一个大规模非线性动力系统,其稳定性一直是电力工作者研究的重要课题。电压稳定作为电力系统稳定的一个重要方面,近几十年来引起了电力界的广泛关注。本文就基于潮流方程的静态电压安全分析进行了初步的学习和研究。在电压的静态安全评估方法中,确定性评估方法是在电力系统传统垄断结构下常用的分析方法,由于按照“最严重事故决策标准”来获得某一特定状态下的系统安全状态,只注重最严重、最可信的事故,所以分析结果过于保守,付出了较多的经济代价。概率评估方法克服了确定性方法的不足,但对不同停电事故造成的后果、严重性不加以区别,还是不能对系统安全做出很好的评估。为了适应电力系统发展的要求,风险理论被应用于电力系统,逐渐形成了风险理论评估方法,其优点在于该方法基于风险理论,定量地抓住了事故的可能性和严重性两个重要因素,建立的风险指标体系能够定量的反应系统的风险水平,使运行操作人员准确地掌握系统所处的安全状态。本文在学习静态电压安全分析确定性方法、概率评估方法的基础之上,探讨了风险理论在电压安全评估中的应用,建立了事故的概率模型和后果模型,给出了定量的电压风险指标,并根据风险指标的大小对系统的电压安全状况进行了分级预警,必要时采取相应的控制措施以确保系统电压的稳定。风险评估由于风险指标的累加特性及风险计算本身的耗时特性,从而探讨了在风险分析中采用并行计算的可行性。并行计算可减少安全分析时间,提高安全分析精度,可有效提高风险评估的性能。本文采用基于PC集群和消息函数机制的并行算法,提高了电力系统风险评估的计算速度,降低了设备投资,提高了维护效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景意义
• 1.2 电压稳定的定义及分类
• 1.3 电压稳定的研究方法
• 1.3.1 基于潮流方程的静态分析法
• 1.3.2 基于微分方程的动态分析法
• 1.4 本论文的主要工作
• 第二章 电压稳定问题的机理及控制措施研究
• 2.1 电压失稳机理的研究
• 2.1.1 电压失稳机理研究概述
• 2.1.2 电压崩溃机理的P-V曲线解释
• 2.2 电压稳定安全指标计算
• 2.2.1 基于潮流方程的静态电压稳定指标
• 2.2.2 基于微分方程的动态电压稳定指标
• 2.3 电压崩溃的预防及校正控制
• 2.3.1 电压崩溃的预防措施
• 2.3.2 电压崩溃的校正措施
• 2.3.3 防止电压失稳的控制过程
• 2.4 本章小结
• 第三章 风险理论及其在电力系统中的应用
• 3.1 风险理论
• 3.1.1 风险的定义
• 3.1.2 风险的特点
• 3.2 风险评估与其它分析方法的比较
• 3.2.1 确定性分析方法
• 3.2.2 概率性分析方法
• 3.2.3 风险分析方法
• 3.3 风险理论在电力系统中的应用
• 3.3.1 系统规划中的风险研究
• 3.3.2 系统运行中的风险研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于风险的电压安全评估
• 4.1 低电压风险指标的建立
• 4.1.1 事故的概率模型
• 4.1.2 事故的后果模型
• 4.1.3 低电压风险指标
• 4.2 分级预警
• 4.3 电压稳定控制措施
• 4.4 计算流程图
• 4.5 算例分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 并行计算在风险评估中的应用
• 5.1 并行计算
• 5.1.1 并行计算概述
• 5.1.2 并行计算的性能指标
• 5.2 计算机之间的通信
• 5.3 并行计算在风险评估中的应用
• 5.4 算例分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文