结合EEAC和时域仿真进行暂态稳定分析的研究

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1、声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《结合EEAC和时域仿真进行暂态稳定分析的研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：圃塑塞L日期：兰坐》关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件

2、与复印件：②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)一作者签名：导师签名日期：型!．，!·{。日期：!!苎：!!。乙J}●六曩■f二华北电力大学硕士学位论文第一章引言1．1本课题研究的目的和意义电力系统是一个复杂的动态系统，一方面它必须时刻保持必要的电能质量和数量；另一方面它又处于不断的扰动之中，扰动发生的时间、地点、类型、严重性均有随机性，在扰动发生后的系统动态过程中一

3、旦发生稳定性问题，系统可能在几秒内发生严重后果，造成极大的经济损失及社会影响。随着电力系统容量和地域的扩展、单机容量的增大、输电电压的提高以及系统间的互联，带来显著的技术经济效益。但也易随之引起事故波及。至关重要的是要防止广延的、失控的事故波及，以免造成重大的社会经济影响。当电网建设滞后于电源建设，造成网架结构相对薄弱，线路承载度高，迫使系统在接近于暂态稳定极限下运行。处于极限条件下系统的成功运行，要求掌握受稳定支配的极限参数，如最大的线路承载能力、发电厂的受载极限等。对于运行情况的变化以及偶然事故的威胁，要求快速显示稳定度以及指示校正作用，以便减轻不稳定的威胁。所有这些情况

4、表明：人们有理由在现代能量管理系统中不满足于具有静态安全分析功能而希望引入动态安全分析功能。数值积分方法仍然是最可靠的方法，但在线应用时计算负担较重。直接方法也就是暂态能量函数方法因其能够定量度量稳定度、适合于灵敏度分析以及对极限参数计算快速，从而成为仿真方法的一个重要补充。电力系统是非线性的大系统，而非线性动态系统的稳定性分析不仅在电力系统领域即便在更为广泛的自动控制领域、数学分析中的微分动力系统领域也属研究前沿。这是由于非线性系统稳定性分析不像线性系统那样具有普遍的封闭形式的求解方法。现代教科书上的相平面法只适用于二阶系统。高阶系统应用它不仅困难也失去直观性。早在18世纪

5、天体力学家就用暂态能量度量稳定性。19世纪提出的李亚普诺夫直接法是非线性系统稳定性理论的重大进展。20世纪30年代前苏联学者不仅运用Park方程研究高压远距离输电，也提出用能量准则分析电力系统稳定。50年代在英国最早出现多机系统能量积分的论文，直至60年代下半叶才‘出现在李亚普诺夫稳定意义上的电力系统稳定分析的论文。其后的研究表明用李亚普诺夫法得出的结果是保守的。70年代末期在美、日等国提出的暂态能量函数方法克服了李亚普诺夫法的保守性。近20年来暂态能量函数方法一直是电力系统研究领域中一个十分活跃的分支。经过国内外学者的潜心研究，基于李亚普诺夫函数法的直接法稳定分析在现代非线

6、性动力学系统理论的基础上已发展到可以展示事故后稳定平衡点的吸引域的完全拓扑特征。在应用方面增强了适于仿真在计算稳定裕度和决定极限参数方面的能力。但要有效地进行事故分析，仍需要进一步的改进。1～f^华北电力大学硕士学位论文而由我国学者南京电力自动化研究院薛禹胜与比利时Pavella教授等人提出的扩展等面积法(ExtendedEqualAreaCriteria，简称EEAC法)揭示了暂态稳定现象的内在机理的规律，并能预言某些尚未被发现的现象的存在。使得相当成熟的建模理论和缺乏物理解释的数值积分法之间严重不协调的状况开始改观。但是，其模型适应能力差限制了这一方法在更广泛的范围中的应

7、用。1．2暂态稳定计算算法简介电力系统是一个用常微分方程描述的复杂的动力学系统。电力系统的理想运行情况是，在任何时刻系统都能以恒定的电压和频率连续不断地向负荷供电。然而在实际系统中，情况并非如此理想。实际上，负荷的规律性和随机性变化以及相应的发电机组的调节时刻存在，一些大的变化也时有发生，例如网络中的短路故障，大容量发电机和重要输变电设备的投入或切除等。一般将上述各种变化因素统称为干扰或扰动。处于稳态运行下的电力系统在遭受干扰后，原来的平衡状态将被打破，从而使系统经历一个动态过程。电力系统的稳定性问题就