基于网络能量的低频振荡分析与主振荡路径辨识

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1、图书分类号：U.D.C.:工程硕士学位论文基于网络能量的低频振荡分析与主振荡路径辨识硕士研究生：胡志冰导师：蔡国伟教授申请学位级别：全日制工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：东北电力大学ClassifiedIndex:U.D.C.DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringLowFrequencyOscillationAnalysisBasedonNetworkEnergyandIdentificationofMainOscillationPathCandidate：Hu

2、ZhibingSupervisor：Prof.CaiGuoweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination：Mar.2015University：NortheastDianliUniversity摘要近年来，随着电力系统“全国联网”工程的长足发展，电力系统装机容量和电压等级的提高，以及各种新技术的使用，电网呈现出分层、分块、高维度以及强非

3、线性的特点，使得电网控制日益复杂。电网建设已经基本完成区域电网的互联，然其区域联络线传输功率巨大且联络线控制复杂，由此产生了许多不确定因素，给电力系统带来了更多的安全隐患，使得电力系统低频振荡问题日趋明显。因此，大区域电网互联的过程中出现的低频振荡现象日渐受到电力系统运行人员和研究工作者的广泛重视。制定合理有效的主振荡路径辨识方案是本文研究的核心内容。首先，网络能量函数的建立为低频振荡的分析和研究提供了新思路、新方法。网络能量函数基于支路势能法建立了发电机端势能和支路网络能量函数，同时提出了用以判断电力系统主振荡路径的辨识指标，为本文研究奠定了坚实的理论依据。本文对支

4、路势能法的网络能量函数进行了补充，主要是计及了电阻损耗和负荷能量，使得整个能量的计算更加完整。其次，分析低频振荡时支路网络能量和发电机端势能的分布特性和变化规律。结合发电机端势能的特性，推导证明了发电机端振荡指标，并阐述了其物理含义。同时，基于支路网络能量的支路振荡指标，进行了新指标的补充和完善，使得网络能量函数在系统发生低频振荡的研究和分析更加明确。基于支路振荡指标和发电机端振荡指标提出了主振荡路径指标。建立基于主振荡路径辨识指标的主振荡路径辨识方案，实现了主振荡路径的确定。最后，在电力系统分析与综合软件（PowerSystemAnalysisSoftwarePac

5、kage，PSASP），对四机两区算例系统、8机36节点算例系统和改动的8机36节点算例系统进行仿真分析，证明了所建立指标的有效性和方案的科学性。关键词：网络能量；低频振荡；能量分布特性；振荡指标；主振荡路径；IAbstractInrecentyears,withtheconstructionoftheregionalpowergrid,theincreaseofpowersystemcapacityandvoltagegradeandtheuseofallkindsofnewtechnology,powersystempresentsahierarchicalpow

6、ergrids,block,highdimensionandthecharacteristicsofstrongnonlinearwhichmakesthegridstructurebecomingmoreandmorecomplicated.Powersystemhasalreadycompletedinterconnectionbetweenregionalpowergridswhiletransmissionpoweronthetielinesishugeandthetielinescontroliscomplicated,whichhasproducedman

7、yuncertainfactorsandhasbroughtmoresecurityhiddendangersforpowersystem,makingtheproblemofpowersystemlowfrequencyoscillationbecomesobviousdaybyday.Therefore,lowfrequencyoscillationproblemappearingattheprogressofnetworkingisgraduallygivenwideattentionbypoweroperationworkersandrese