电力系统动态安全域边界性质的研究

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1、天津大学硕士学位论文电力系统动态安全域边界性质的研究姓名：闵亮申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：余贻鑫20040101天津大学硕士学位论文中文摘要在现代大型电力系统互联的趋势下，如何有效地分析系统的暂态稳定性并在此基础上进行动态安全分析是系统规划以及运行部门十分关心的重要问题。针对电力系统暂态稳定性而定义的注入空间上的动态安全域对于给定的事故及事故清除时间，它是唯一存在的。判断当前运行点是否安全，只需要查看当前注入功率是否在动态安全域内即可；依据运行点距动态安全域边界的距离，还可以确定系统的安全裕度和安全转移概率等安全性指标。由于动态安全域能够提供更为丰富的安全信息，而

2、且其定义在注入空间上也更符合运行人员进行控制的需要，因而有着广阔的在线应用前景。本文对动态安全域边界的全局性质和实用性质以及动态安全域中存在的失稳模态问题做了～定的研究，主要完成了以下几方面工作：1、本文基于大量仿真，不仅进一步证实了前人所得的两个动态安全域边界全局性质，而且发现：(1)“动态安全域在全空间中是闭合的”这个命题不仅在注入的物理极限范围内适用，且在不考虑注入的物理极限时也适用；(2)“原点位于动态安全域Q。(j，工f)内”。进而针对实际电力系统运行方式，得出电力动态安全域的三个边界实用性质。通过算例，给出大量的动态安全域二维断面示意图，对电力系统动态安全域的边界特性有了更加

3、直观的认识。2、本文基于前人用可达性格纳姆矩阵进行同调识别的研究，引入K一中心点算法，避免了可达性格纳姆矩阵用于同调识别时槛值的反复迭代计算，具有一定的工程实用性。同时提出了一种快速识别基本运行点附近失稳模态的方法，该方法基于基本运行点附近不同运行点注入下模型的可达性格纳姆矩阵元素近乎不变的性质，用基本运行点的注入代替其附近的临界注入，从而快速识别基本运行点附近可能存在的失稳模态。基于这种算法思想开发了失稳模态识别程序，用lO机39节点NewEngland系统和IEEE17机162节点系统进行了验证。进而提出了一种新的临界点搜索策略，该搜索策略搜索规模小，因而能够快速搜索到少数几个代表不

4、同失稳模态的临界点，从而提高了用直接法确定实用动态安全域的速度与精度。关键词：电力系统动态安全域同调识别K-中心点算法失稳模态丕望查堂堡主堂焦笙奎垒曼!!垦竺!ABSTRACTInthetrendofmodeminterconnectedbulkpowersystems，howtoanalyzetransientstabilityanddynamicsecurityproblemsisanextremelyimportanttaskforpowersystemplanningandoperation．Adynamicsecurityregion(DSR)thatisdefinedinin

5、jectionspaceisuniqueforaspecificconfigurationandagivenfault．111esecurityoftheopermionpointcanbedeterminedonlybysimplyjudgingwhetherthecurrentinjectionliesintheDSR．Moreover，accordingtotherelativedistancebetweentheoperatingpointandtheboundaryofDS＆theindexofsecuritymarginandseeuritytransitionprobabi

6、litiescanbedetermined．DSRhasextensiveon-lineapplicationprospectsinceitCallprovidemoresecurityinformafionandismoresuitableforsecuritymonitoring．assessment．controlandpricing．Onthebasisoftheformers’work，someglobalandpracticalboundaryfeaturesofDSRarestudiedandsomeconclusionsareobtainedasfollows：1．Bas

7、edonlotsofsimulations。thispapervalidatesthefollowingtwoglobalboundaryfeaturesofDSR：(11theboundaryofDSRisclosewhetherconsideringthe1imitsofnodeinjectionsornot，and(2)theoriginalpointisMwaysinsideDSR．Then，threepracticalbo