基于静态电压稳定的大型互联电力系统输电能力.研究

《基于静态电压稳定的大型互联电力系统输电能力.研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文三峡为中心的统一大电网。多区域、超高压、大机组的特点对互联电网的安全与可靠性提出更高要求。相信输电能力研究手段的提高必将为我国电网的建设与发展起到一定的推动作用。2，实时环境下的输电能力计算，对于电力系统运行调度部门具有重要意义。掌握系统各控制区域间，以及系统内部各子区域间的功率传输能力，可以合理利用现有设备的传输能力，避免危及全网的恶性事故的发生。3．输电能力的大小是电力市场环境下电力交易双方需要确切掌握的基本数据。随着我国电力市场机制的完善与发展，旧有的计划体制将被打破。电网的非管制化以及市场的开放环境迫切需要完善的电力交易监管机制。输电能力的确定对于约束电力

2、交易行为，保障公共电网安全具有积极作用。§1．2基于静态电压稳定的输电能力研究输电能力研究已有30多年的历史，早在70年代国际学者就开始研究输电能力的计算方法。早期研究主要集中于静态安全约束如线路过负荷，电压越限等，运用的方法主要有概率法II】，线性规划法p】等。近年来大电网稳定破坏事故的频频发生，特别是几次重大的电压稳定破坏事故的出现，使人们不得不重新省视输电能力的定义。根据考虑的稳定约束类型不同，输电能力研究可分为考虑功角稳定与考虑电压稳定两种情况，后者又可分为暂态电压稳定与静态电压稳定。本文所涉及的是考虑静态电压稳定约束的输电能力研究。1．2．1基本假设含单一参数的电力系统微分

3、-代数方程式可用式(1．2．1)表示：量=f(x，Y，们．0=g(x，Y，五)、。式中：X∈R”表示微分状态变薰，y∈R”表示代数状态变量，A∈R物理参数，代表传输功率。当满足如下两个基本假设条件时，电压稳定问题可近似用系统的静态模型来描述，亦即，方程(1．2．1)ee的微分方程主=f(x，Y，五)中量*0，在决定电压稳定约束的传输极限时可仅考虑潮流鞍结分叉的情形朋。a．系统的阻尼作用足以消除Hopf分叉Ⅲ的出现；b．忽略大扰动对系统稳定的影响，即认为系统是暂态稳定的(包括暂态功角稳定与暂态电压稳定)。．1．2．2计算模型考虑"1个节点的电力系统，其中前机个为PQ节点，第"1个为平衡

4、节点。重新定义系统潮流方程的参量形式为：2天津大学硕士学位论文式中，@，五)=g(x)+Ab=0(1．2．2)gcx，=[丢{：；]，a=P-P。I表示节点注入功率变化方向ct2s，P(z)=【鼻(x)，只(x)⋯％(x)】7，Q(x)=【Ql(x)，Q2(x)⋯Q¨(x)】7P(的=eo-v,∑¨(岛sinO∥+嘭cosec)(f-1,2，⋯％)Qf(x)=钟一¨∑_(呜sinOu一岛cos8,j)(f_1,2⋯Nr)，∈f表示，节点与i节点相关联。Po和Qo表示对应于系统基态下的节点净注入功率向量，声，亘表示变化后的节点净注入功率向量，当A=0时，f(x，o)=0与系统基态相对应

5、；当A>0时，式(1．2．2)与系统注入沿方向b变化后的某一系统运行点相对应。称式(1．2．2)为系统潮流参量方程，b为系统节点功率注入变化的方向向量，A为节点注入变化条件数。考虑到区域闻的传输功率与节点注入变化条件数五之间存在的近似线性关系，系统区域间的传输功率可等价地用五进行描述。求解考虑电压稳定约束下的系统区域间输电能力问题可转化为下述问题来表征[8】：Maximize：节点注入变化条件数五约束条件：·正常运行条件下：(1)潮流方程：f(x，五)=0(2)电压水平：V。i。≤矿≤y。。(3)设备负荷水平：fs／≤Smi“(4)SNP约束：h(x，A)=0●单一设备故障条件下：(

6、1)潮流方程：f(x，旯)=0(2)电压水平：V’。i。≤V≤V’。。(3)设备负荷水平：fSIsS’mi。(4)SNP约束：h(x，A)=0其中，SNP约束是指由鞍点分叉对应的电压稳定性约束，相应的约束方程表示由鞍点分叉决定的条件方程。采用静态模型的输电能力计算如图l·l所示。图中所示为故障前与故障后的两条五一y曲线，A点对应基态运行点，B点对应考虑单一设备故障条件下，满足静态约束与鞍点约束的最大传输功率点，C点对应考虑故障条件下仅满足鞍点约束的最大传输功率点，D点对应不考虑故障条件，仅满足鞍点约束的最大传输功率点。当所考虑的故障为最严重故障时，A点到B点的传输功率增量就是满足上述

7、所有约束的可能的传输能力，简称FCITC。第一章绪论V日q骨悉霸璧约来＼；／下的鞍虑_A～冬划7

8、。』FCITCN、．＼／夕／2D故障后＼釜二，／≮}

9、L图1．1输电能力计算示意条件柬1．2．3静态方法的优点静态方法与时域仿真法相比具有许多优点，主要体现在：1．在计算时间上，时域仿真法非常耗时，而静态方法更接近于实时计算的要求。以判断中长期电压稳定为例，所需仿真时间为扰动后300秒，如需考虑多个负荷水平，多种故障条件的影响所需计算时间将以小时计