武胜电网的运行稳定性分析与控制措施

论文摘要

电力系统稳定性涉及电力系统运行安全,一直是国内外电力工作者十分关注的重要问题。近年来世界各地相继发生的因稳定性破坏而导致电网大停电的事故,引起我国国家电力公司的高度重视,对电网的设计和运行提出了必须深入考虑稳定性的要求,提高电网稳定性问题已成为电力系统的当务之急。广安市境内有嘉陵江、渠江等河流,水力资源较为丰富,将在武胜县和岳池两县,建设多个水电站。位于武胜县境内的东西关水电站和秀观水电站是现已开发的最大的两个水电站,装机容量近300兆瓦,远大于当地负荷,在对当地负荷供电的同时,需要将大量的剩余功率送入高层电网。根据四川省“十一五”电网规划,2009年将在武胜县新建武胜220kV变电站,武胜110kV电网通过该变电站接入广安220/500kV电网。由于电站剩余功率很大,靠近武胜220kV变电站及发电站110kV母线发生短路时,可能导致很大的功率振荡,从而导致武胜地区110kV电网因稳定性的破坏而崩溃。为保证武胜地区110kV电网的运行安全,需要提前对其稳定性进行分析,发现可能存在的问题,提出消除这些问题的控制策略和管理措施。论文主要的工作是对规划的电网进行数值仿真计算,分析发生各种大干扰情况下东西关水电站和秀观水电站中的发电机组的行为及其对武胜110kV电网暂态稳定性的影响。主要研究了以下问题:①作为数值仿真计算的基础,分析了电力系统稳定性的原理和建立数学模型的方法,建立了计算武胜110kV电网暂态稳定性的数学模型;②在武胜110kV电网的各个节点设置故障,计算了各节点电压及发电与输电功率变化的动态过程,分析了发电机的行为及其对武胜110kV电网稳定性的影响;③通过仿真计算,提出了保证武胜地区水电站接入广安220kV电网安全运行的稳定性控制技术措施。④通过仿真计算,提出了保证武胜地区水电站接入广安220kV电网安全运行的管理措施。论文取得的研究成果将作为“十一五”规划的武胜电网运行控制与管理的依据,同时也可供含有大容量水电站的区域电网作参考。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题提出的背景与研究的意义
• 1.1.1 《十一五规划》的武胜电网
• 1.1.2 武胜电网的稳定性问题
• 1.2 电力系统稳定性的研究现状
• 1.2.1 电力系统稳定性的定义
• 1.2.2 国内外研究电力系统稳定性的现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 电力系统稳定性原理与数学模型
• 2.1 发电机的功角稳定性
• 2.1.1 发电机的小干扰功角稳定性
• 2.1.2 发电机的大干扰功角稳定性
• 2.2 电力系统的电压稳定性
• 2.2.1 电源的无功—电压特性
• 2.2.2 负荷的无功—电压特性
• 2.2.3 电力系统的小干扰电压稳定性
• 2.2.4 电力系统的大干扰电压稳定性
• 2.3 发电机组调速系统与调压系统模型
• 2.3.1 原动机调速系统模型
• 2.3.2 发电机励磁系统模型
• 2.4 小结
• 3 武胜电网大干扰稳定性的仿真计算与分析
• 3.1 计算条件
• 3.2 仿真计算与分析
• 3.3 小结
• 4 提高武胜电网大干扰稳定性的措施
• 4.1 提高保护的动作速度
• 4.2 发电厂出线故障切除后低压解列
• 4.3 小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献