电力系统暂态稳定分析的在线应用研究

论文摘要

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。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 本课题研究背景与意义
• 1.2 暂态稳定分析现状与前景
• 1.3 本论文主要工作
• 第二章 暂态稳定分析方法
• 2.1 基于时域仿真的暂态稳定分析
• 2.1.1 基本思想
• 2.1.2 在线应用中存在的问题和改进的方向
• 2.2 基于能量观点的暂态稳定分析
• 2.2.1 RUEP 法与PEBS 法
• 2.2.2 EEAC 法
• 2.3 其他派生方法和新思路
• 2.3.1 基于人工智能
• 2.3.2 基于数据挖掘
• 2.3.3 其他
• 第三章 暂态稳定分析的在线应用研究
• 3.1 在线稳定计算的几个关键问题
• 3.1.1 数据问题
• 3.1.2 计算速度
• 3.1.3 计算精度
• 3.1.4 量化指标
• 3.1.5 软件设计
• 3.2 在线应用模式分析与选择
• 3.2.1 模式一：离线计算，实时匹配
• 3.2.2 模式二：在线计算，实时匹配
• 3.2.3 模式三：实时计算，实时控制
• 3.2.4 本文选择的模式与改进
• 3.3 在线稳定分析模式实现方法
• 3.3.1 基于EMS 的数据处理
• 3.3.2 基于PEBS 的故障筛选与排序
• 3.3.3 详细暂态稳定校验
• 3.3.4 在线稳定分析流程
• 3.4 改进与展望
• 3.4.1 对筛选环节的改进
• 3.4.2 对校验环节的改进
• 第四章 在线系统设计与算例分析
• 4.1 甘肃电网与安全预警系统设计综述
• 4.1.1 甘肃电网概况与以往电网暂态分析情况
• 4.1.2 甘肃电网安全预警系统硬件结构
• 4.1.3 甘肃电网安全预警系统软件结构
• 4.2 数据库设计与输入输出文件
• 4.2.1 数据库接口
• 4.2.2 数据库设计原则
• 4.2.3 数据库的结构设计
• 4.2.4 断面数据表格设计
• 4.2.5 电力系统综合程序数据格式的输入与输出
• 4.2.6 数据文件格式说明
• 4.3 分析计算流程
• 4.3.1 功能模块设计
• 4.3.2 分析流程的关键——自动转入详细暂态稳定校验
• 4.3.3 分析流程图
• 4.3.4 实用化改进
• 4.4 算例介绍与分析
• 4.4.1 计算数据和计算条件
• 4.4.2 快速暂态计算进行故障扫描
• 4.4.3 时域仿真法事故评价校验
• 4.4.4 结果分析
• 第五章 暂态稳定控制策略研究初步
• 5.1 提高系统暂态稳定性的措施
• 5.2 暂态稳定控制的数学模型
• 5.3 电力系统的微分方程组和代数方程组
• 5.3.1 发电机系统的经典数学模型
• 5.3.2 负荷的数学描述
• 5.3.3 切负荷控制的数学描述
• 5.3.4 切机控制的数学描述
• 5.4 基于电气距离搜索的切机/切负荷算法
• 5.4.1 切负荷算法
• 5.4.2 切机算法
• 5.4.3 切负荷与切机的匹配
• 5.5 在线稳定分析与控制决策流程
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况