应用潮流方程简化网络的电力系统小干扰稳定分析研究

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1、学校代号：10532学密号：S11092058级：普通湖南大学硕士学位论文应用潮流方程简化网络的电力系统小干扰稳定分析研究堂僮由请厶姓名；姜适盂昱9巫姓名壁驱整；刘光瞠麴援墙羞望僮；电氢复信，皇王猩堂院童些刍叠；电氢工程迨窒提童旦期12Q!垒生垒旦三Q目迨窒筌趱旦期；2Q!垒生三月15目筌避委员会圭廑；塑I建圈』数援一SmallSignalStabilityAnalysisofPowerSystemUsedofFlowEquationstoSimplyNetworkbyJIANGYuanmengB．E．(ShandongUniversityofSciencean

2、dTechnology)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLIUGuangyeApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体

3、已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：之匿彦日期：冽怍岁月司日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：

4、日期：加’cf：年岁月习日日期伪僻如7日应用潮流方程简化网络的电力系统小干扰稳定分析研究摘要电力系统是一个用微分方程描述的复杂动力学系统，电力系统运行的理想情况是，在任何时候系统能够以恒定的电压和频率连续不断地向负荷供电。然而电力系统在运行中这种理想是不现实的，其无时不遭受一些小干扰的冲击。随着大规模电力系统的互联，且伴随着对西电东送、全国联网工程的实施，系统的网络结构、规模不断地扩大，经济和环境因素的制约致使电力系统运行的情况更加接近于极限条件。在这种情况下，大电网互联后的低频振荡问题就会日益突出，选择合适的动态元件模型、网络接口变量与网络接口方程是快速进行小

5、干扰稳定计算的重要研究内容。对于小干扰稳定性的研究，目前文献多是在模型和方法上进行的改进，在动态元件与电力网络的接口方程与接口变量上可以进行突破。文献中各动态元件与电网的连接均通过电力网络节点电压方程，=l，y联立求解，接口变量为注入电流量，负荷均等值为恒阻抗。潮流方程也是系统的网络方程，且电力系统潮流方程的雅可比矩阵元素非常完整地包括了电力系统在静态运行点的动态参数信息，是系统注入功率与节点电压的偏导数。本文充分利用潮流雅可比矩阵这一特点，提出了应用潮流方程简化网络对系统进行小干扰稳定性分析的方法。负荷采用了电压静特性(ZIP)模型，利用负荷节点注入功率与节点

6、电压偏差的关系，推导了负荷对于广义潮流雅可比矩阵的修正。该方法将发电机模型、负荷静态特性(ZIP)模型等采用注入功率的形式，根据李亚普诺夫线性化理论和非线性系统的局部稳定性与电力网络通过潮流方程相结合，形成广义的潮流雅可比矩阵。其各动态元件与电力网络的接口变量为功率注入量，接口方程为潮流方程，这在处理负荷模型时简化，可以使网络收缩，减少计算空间。广义潮流雅可比矩阵的修正也不会很复杂，且在系统运行方式连续变化进行小干扰稳定分析时，矩阵元素可以实时进行修正，更能反映系统小干扰稳定的真实性和灵活性。本文通过对EPRI．3机7节点系统和EPRI．36节点系统进行小干扰稳

7、定算例仿真，结果表明应用潮流方程简化网络的小干扰稳定分析方法可以简化网络，真实地反应系统的运行状态，仿真验证了该方法的实用性和正确性，为电力系统静态稳定分析提供了非常有效的分析方法。关键词：潮流方程；广义潮流雅可比矩阵；负荷ZIP模型；小干扰稳定分析；特征值II硕士学位论文AbstractPowersystemisacomplexdynamicsystemdescribedbydifferentialequations．Ideally，thepowersystemisasystemcapableofrunningataconstantvoltageandfreq

8、uencycontinu