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时间:2020-07-26
《电力系统调度自动化 9静态安全分析2(静态安全评定)课件.ppt》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、静态安全分析2(静态安全评定、控制对策、最优潮流电力系统静态安全评定在某一预想事故下,考察系统的静态安全性支路电流过载母线电压越限丢失负荷X自动故障选择◎定义:按元件故退出运行(开断)对系统安全性影响的严重程度排序◎被开断的元件串联支路--输电线和变压器并联支路--发电机和负荷◎严重程度指标有功支路过负荷节点电压越界丢失负荷电力系统静态安全评定(续)静态安全评定(续)◎有功过负荷指标PI0=ΣWj(Pj0/Pjmax)2当元件k开断时,该指标为PIk=ΣWj(Pjk/Pjmax)2其增加量为ΔPIk=PIk-PI0对k=1,2,…,m扫描,并按ΔPIk大小排序,ΔP
2、Ik大的元件k开断对系统影响最严重静态安全评定(续)◎无功电压指标交流开断潮流思路基态网络开断元件矩阵求逆辅助定理A是nXn阶非奇异矩阵,B是rXr阶非奇异矩阵,r<3、成ΔP’迭代矩阵的修正算法312231MlP迭代修改为:Q迭代修改为:发电机开断的模拟当发电机开断时,整个系统的发电功率不足以供给有功负荷需要,系统频率将降低。借助发电机调速器的作用,系统中各发电机都会自动增加出力来恢复系统频率。由于调速器有一定的调差系数,整个系统频率将会稳定于略低于额定频率的值。这一过程在几秒到十秒内结束。届时,所有发电机的有功出力都将发生变化。发电机开断时潮流迭代矩阵不变,只是节点注入变化。发电机组出力的变化节点k上发生发电机开断,该节点注入功率将变为其它节点的注入功率也将变化:忽略网损变化则有发电机组出力的变化(续)发电机组i的调差系数:频率4、响应特性:忽略网损变化则有:发电机开断的讨论若发电机节点为PV节点,机组开断后变成PQ节点(P=Q=0),涉及节点类型转换的处理,无功迭代的矩阵B’’要变若发电机节点为PQ节点,节点类型不变迭代公式右侧ΔP=Psp-P(x),ΔQ=Qsp-Q(x)发电机开断时给定量Psp要变化。复杂的故障情况实际电力系统中,一个元件故障引起自动装置或继电保护动作,引起连锁反应,动作的元件不只一个,而是多个,动作也不局限于开断,也由投运(如备用电源自投)。此时应综合考虑动作元件,修正迭代矩阵和注入功率。校正对策分析对基态潮流或开断后潮流中的过负荷或电压越限,提出校正对策校正最常用的方5、法是灵敏度法,针对某一越限,给出系统控制量的调整量,简单直观,符合调度习惯可控量(控制变量):校正过负荷:调机组有功和负荷有功校正电压越限:调机组无功、机端电压、电容器、电抗器、变压器档位灵敏度(1)-状态变量和控制变量之间关系控制量u,状态变量x,f(x,u)=0灵敏度(2)-相关变量与控制变量的关系相关变量y,状态变量x,y=h(x)例子灵敏度的物理意义控制量的单位变化所引起的被控量的变化注意:若控制量为功率,功率平衡时刻需要得到满足,考虑控制量的单位增,一定要考虑控制量的单位减,否则无意义校正控制的数学模型-有功过负荷的调整直流潮流:第g个机组对第k条线路:校6、正控制的数学模型-过电流的调整支路ij的电流是支路两端节点的电压幅值和角度的函数:所以有:如果有NL条支路过电流,则有:控制变量的变化量:C2是潮流Jacobian矩阵的逆J-1中和u对应的列组成的矩阵,则:其中C是校正控制的数学模型-过电压的调整有状态变量和控制变量之间的灵敏度关系:如果NV个节点的电压调整量:C是Sxu的NV个行组成的矩阵阶节点的电压是状态变量:灵敏度法校正控制的模型求解(1)若n=m,且C可逆,(2)若nm,已7、知量比待求量多,一组矛盾方程,无解。求调整误差的最小二乘解:有:线性规划的数学模型校正控制常用线性规划的数学模型来解算。线性规划是一类目标函数和约束条件都是线性函数的优化问题安全控制对策-有功安全校正对策发电出力转移分布因子可知:校正后的支路有功潮流应在界内:电机功率改变,支路k的潮流将变化,变化量是所以有:对于发电机本身也有可调范围的约束:忽略发电机出力变化所引起的系统网损变化:建立目标函数:(1)(2)(3)(4)安全控制对策-无功安全校正对策效能:当系统中出现节点电压越界,或者线路无功传送功率超过允许的限制值时,可以通过改变系统中发电机节点的机端电压或者无
3、成ΔP’迭代矩阵的修正算法312231MlP迭代修改为:Q迭代修改为:发电机开断的模拟当发电机开断时,整个系统的发电功率不足以供给有功负荷需要,系统频率将降低。借助发电机调速器的作用,系统中各发电机都会自动增加出力来恢复系统频率。由于调速器有一定的调差系数,整个系统频率将会稳定于略低于额定频率的值。这一过程在几秒到十秒内结束。届时,所有发电机的有功出力都将发生变化。发电机开断时潮流迭代矩阵不变,只是节点注入变化。发电机组出力的变化节点k上发生发电机开断,该节点注入功率将变为其它节点的注入功率也将变化:忽略网损变化则有发电机组出力的变化(续)发电机组i的调差系数:频率
4、响应特性:忽略网损变化则有:发电机开断的讨论若发电机节点为PV节点,机组开断后变成PQ节点(P=Q=0),涉及节点类型转换的处理,无功迭代的矩阵B’’要变若发电机节点为PQ节点,节点类型不变迭代公式右侧ΔP=Psp-P(x),ΔQ=Qsp-Q(x)发电机开断时给定量Psp要变化。复杂的故障情况实际电力系统中,一个元件故障引起自动装置或继电保护动作,引起连锁反应,动作的元件不只一个,而是多个,动作也不局限于开断,也由投运(如备用电源自投)。此时应综合考虑动作元件,修正迭代矩阵和注入功率。校正对策分析对基态潮流或开断后潮流中的过负荷或电压越限,提出校正对策校正最常用的方
5、法是灵敏度法,针对某一越限,给出系统控制量的调整量,简单直观,符合调度习惯可控量(控制变量):校正过负荷:调机组有功和负荷有功校正电压越限:调机组无功、机端电压、电容器、电抗器、变压器档位灵敏度(1)-状态变量和控制变量之间关系控制量u,状态变量x,f(x,u)=0灵敏度(2)-相关变量与控制变量的关系相关变量y,状态变量x,y=h(x)例子灵敏度的物理意义控制量的单位变化所引起的被控量的变化注意:若控制量为功率,功率平衡时刻需要得到满足,考虑控制量的单位增,一定要考虑控制量的单位减,否则无意义校正控制的数学模型-有功过负荷的调整直流潮流:第g个机组对第k条线路:校
6、正控制的数学模型-过电流的调整支路ij的电流是支路两端节点的电压幅值和角度的函数:所以有:如果有NL条支路过电流,则有:控制变量的变化量:C2是潮流Jacobian矩阵的逆J-1中和u对应的列组成的矩阵,则:其中C是校正控制的数学模型-过电压的调整有状态变量和控制变量之间的灵敏度关系:如果NV个节点的电压调整量:C是Sxu的NV个行组成的矩阵阶节点的电压是状态变量:灵敏度法校正控制的模型求解(1)若n=m,且C可逆,(2)若nm,已
7、知量比待求量多,一组矛盾方程,无解。求调整误差的最小二乘解:有:线性规划的数学模型校正控制常用线性规划的数学模型来解算。线性规划是一类目标函数和约束条件都是线性函数的优化问题安全控制对策-有功安全校正对策发电出力转移分布因子可知:校正后的支路有功潮流应在界内:电机功率改变,支路k的潮流将变化,变化量是所以有:对于发电机本身也有可调范围的约束:忽略发电机出力变化所引起的系统网损变化:建立目标函数:(1)(2)(3)(4)安全控制对策-无功安全校正对策效能:当系统中出现节点电压越界,或者线路无功传送功率超过允许的限制值时,可以通过改变系统中发电机节点的机端电压或者无
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