考虑暂态稳定约束的预防控制算法研究

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1、浙江大学硕～f=学位论文摘要暂态稳定紧急控制与暂态稳定预防控制是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。前者的研究已经比较成熟，并已经有众多的工程应用，而由于后者问题的复杂性，使得长期以来在该领域的研究工作与实际工程应用仍存在一定的距离。本文建立了考虑暂态稳定性约束的预防控制模型，并结合优化算法提出了系统化求解算法，并应用到了多种预防控制问题。本文首先分析了几种暂态功角稳定判据，提出了符合工程应用要求的功角稳定判据，并将其作为预防控制的暂态稳定约束条件。根据最优控制原理，本文提出了以联立求解发电机动态方程和协状态方程来计算暂态稳定约束对所有控制量梯度

2、的方法，有效提高了计算速度，并以此简化暂态稳定约束，形成了一个精简的基于最优潮流法的暂态稳定预防控制模型，然后采用逐步二次规划算法来求解此模型。由于显著降低了暂态稳定约束的维数，因此该模型能够适用于较大规模的电力系统，并能有效处理多预想事故。电力系统暂态稳定性包括暂态功角稳定性及暂态电压稳定性，只有两者都稳定才能保证系统正常稳定运行。本文提出了适用于工程应用的暂态电压稳定判据，然后提出了一种积分型的暂态电压稳定性约束，并采用上述处理功角约束的方法将暂态电压约束加入到预防控制模型中。最后，通过预防控制与最优化算法的结合，将暂态稳定性预防控制应用于解

3、决最优潮流和最大传输容量问题。仿真算例结果表明，本文所提的方法可以有效提高计算速度，显著降低约束规模，对于考虑多预想事故的最优潮流没有明显增加计算量。关键词：暂态稳定，预防控制，最优控制，最优潮流，最大传输，协状态方程浙江大学硕士学位论文AbstractBothstability—constrainedemergencycontrolandtransientstabilitypreventivecontrolaremainlyimportantmethodsforthestabilityofpowersystem．Theformerhasbeen

4、underintensiveinvestigationandhasmademuchprogressinprojectapplications．However,forthelatterproblem，noschemehasreachedpracticalleveluptonowduetoitsinherentcomplexity．Inthispaper,preventivecontrolmodelswithtransientstabilityconstraintsareconstructedandsystematicsolutionmethodsb

5、asedonoptimalalgorithmsforsolvingthenonlinearproblemsarestudiedindetail．Firstlyseveralcriterionsoftransientanglestabilityarediscussedinthispaper．Thenonecriterionsuitableforindustrialpracticesisputforwardastransientstabilityconstraintsforpreventivecontr01．Basedonoptimalcontrol

6、theory,aneffectiveapproach，tocalculatethegradientsoftransientstabilityconstraintswithrespecttoallcontrolvariables，isproposedbysimultaneouslycomputinggeneratordynamicequmionsandCO—stateequations．ThisapproachcouldbecalledCO—stateequmionmethods．Accordingtotheproposedapproach，the

7、transientstabilityconstraintsaresimplifiedwhichcouldimprovethecalculatingefficiency,andarefinedOPF-basedtransientstabilitypreventivecontrolmodelisestablished．ThenanoptimalalgorithmnamedSQPisadoptedtosolvethepreventivecontrolproblem．Sincethehigh-dimensionaltransientstabilityco

8、nstraintsaresimplifieddramatically,thepreventivecontrolmodelissuitab