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《天津大学》 2005年
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电力系统大扰动下的电压稳定域和实用动态安全域

董存  
【摘要】: 电力系统的广域互联以及电力市场重组过程中对经济性的考虑使得现代电力系统的运行越来越接近其稳定边界,从而对电力系统的动态安全分析提出了更高要求。本文以非线性动力学理论为背景,发现了复功率注入空间和节点电压相量空间中实用动态安全域边界的几何性质,探讨了复功率注入空间中实用动态安全域边界的变化规律,进一步揭示了暂态电压失稳机理,深入分析了功率大扰动情况下,有载调压变压器(OLTC)动态对电压稳定性的影响,提出了基于实用动态安全域与同步相量量测量相结合的电力系统在线安全监控的方法。 本文首先研究了功率大扰动下状态空间(变压器分接头和母线电压空间)和注入空间中的电压稳定域。通过大量仿真研究,分析了有关OLTC动态对暂态及中期电压稳定的影响,发现了临界功率扰动向量的经验律,据此得出了由仿真获得状态空间中电压稳定恢复域边界的命题并对该命题进行了证明。基于状态空间中电压稳定恢复域的经验律,发现了注入空间中保证电压稳定的安全域临界面的几何性质。 然后,本文对电力系统暂态电压稳定的机理进行了深入分析,研究了不同电动机比例时系统的暂态失稳模式,分析了电动机比例及发电机模型对暂态稳定临界切除时间(CCT)的影响。进一步,本文研究了复功率注入空间中实用动态安全域的边界性质,该空间中的安全域边界既可能对应上述暂态失稳模式中的一种,也可能同时对应着上述两种失稳模式。探讨了由超平面描述的该空间中安全域的临界面与真实边界的差异,发现了实用动态安全域临界面的迁移规律。通过实际算例,给出了动态安全域临界面的迁移规律在暂态稳定概率求解和动态安全域解析求解方面的重要应用。 为了更好地利用含相量测量单元(PMU)的广域量测系统(WAMS)的同步量测量,本文首次引入了节点电压相量空间中动态安全域的概念。利用有功注入空间中动态安全域边界的临界面方程以及解耦潮流方程推导了节点相角空间中动态安全域边界的临界面方程并以实际算例对该安全域边界的几何性质进行了验证。提出了基于相关的动态等值把电力系统简化为较低维数的等值系统,进而利用等值系统相角空间中的动态安全域实现对原系统进行安全监控的方法。进一步探讨了相角-电压空间中的实用动态安全域,推导了上述动态安全域空间中任一变化方向上系统稳定裕度的计算公式。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM712

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙强;电力系统小扰动稳定域及低频振荡[D];天津大学;2007年
2 李江;计及励磁饱和环节的电力系统小扰动稳定性分析与控制[D];华北电力大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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2 缪钟灵;发电机阻尼和参数扰动对系统稳定性的影响[D];天津大学;2007年
3 马明禹;基于PSS/E的空调负荷对动态电压稳定性影响的研究[D];华北电力大学(北京);2009年
4 梁刚;电力系统实用小扰动稳定域的研究[D];天津大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 侯科峰,余贻鑫,Stephen T Lee,Pei Zhang;电力系统实用动态安全域的降维与还原[J];电力系统自动化;2004年23期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 方竹;白晓民;丁剑;李再华;周子冠;;电力系统关键输电断面的动态搜索算法[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年
5 高军彦;麻秀范;凡鹏飞;;一种评价配电网电压稳定裕度的新指标[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年
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7 孙瑞;滕云;徐建源;;计及异步风电机动态特性的风电接入点在线电压稳定指标[A];2010输变电年会论文集[C];2010年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 仲悟之;受端系统暂态电压稳定机理研究[D];中国电力科学研究院;2010年
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6 唐慧;区域电网智能化发展水平综合评价研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 刘道伟;广域环境下的电网静态稳定性能态势评估研究[D];山东大学;2011年
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10 范孟华;基于域、分岔以及递归投影方法的电力系统稳定性分析[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马敏;船舶电力系统混沌控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴潘;基于分岔理论的电力系统电压稳定及无功优化研究[D];长沙理工大学;2010年
3 刘尧虎;基于NiosⅡ的电能质量监测系统设计[D];长沙理工大学;2009年
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5 朱闪闪;有载调压变压器对电力系统静态电压稳定性影响的研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 王毅,曾鸣,苏宝库;具有多个饱和非线性的系统分析与设计[J];电机与控制学报;2002年02期
6 余贻鑫,董存;美加“8.14大停电”过程中的电压崩溃[J];电力设备;2004年03期
7 鞠平;马大强;;电力系统的概率稳定性分析[J];电力系统自动化;1990年03期
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9 余贻鑫;电压稳定研究述评[J];电力系统自动化;1999年21期
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 吴浩;电力系统电压稳定研究[D];浙江大学;2002年
2 周晓渊;电力系统电压稳定分析和控制研究[D];浙江大学;2006年
3 魏爱荣;饱和控制系统稳定性及干扰抑制研究[D];山东大学;2006年
4 辛焕海;参数不确定性和饱和非线性对电力系统稳定影响的研究[D];浙江大学;2007年
5 石颉;基于广域测量系统的电力系统阻尼控制器设计[D];天津大学;2007年
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7 孙强;电力系统小扰动稳定域及低频振荡[D];天津大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 许珊珊;分岔理论在风电系统电压稳定分析中的应用[D];长沙理工大学;2010年
2 程华;基于PSS/E的电力系统电压稳定研究[D];浙江大学;2004年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 李江;魏丹萍;张忠杰;张少杰;李国庆;;一种确定小扰动稳定域的新算法[J];东北电力大学学报;2011年04期
2 李江;魏丹萍;张少杰;张忠杰;李国庆;;负荷模型对饱和系统小扰动稳定域的影响[J];电力自动化设备;2011年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 范孟华;基于域、分岔以及递归投影方法的电力系统稳定性分析[D];天津大学;2010年
2 郝正航;双馈风电机组的暂态行为及其对电力系统稳定性影响[D];天津大学;2011年
3 周金辉;基于价值评估的含大规模风电的电力规划[D];天津大学;2012年
4 李江;计及励磁饱和环节的电力系统小扰动稳定性分析与控制[D];华北电力大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李珊;基于动态分析法的电力系统电压稳定研究[D];西南交通大学;2011年
2 米新伟;1000MW水轮发电机小值振荡的研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
3 何开教;电力系统电压稳定与无功控制的研究[D];浙江大学;2012年
4 张菲菲;基于统计综合法的负荷动态等值[D];郑州大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 鞠平;马大强;;电力系统的概率稳定性分析[J];电力系统自动化;1990年03期
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6 余贻鑫;电压稳定研究述评[J];电力系统自动化;1999年21期
7 徐泰山,牟宏,邱夕兆,薛禹胜;山东电网暂态低电压切负荷紧急控制的量化分析[J];电力系统自动化;1999年21期
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【相似文献】
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1 郝晓平;;电力系统实时数字仿真技术及应用进展[J];湖北电力;2009年04期
2 蔺小林;左墨;;牛顿下山法的电力系统暂态稳定并行算法[J];电力系统及其自动化学报;2009年05期
3 何轶斌;;电力系统暂态识别与人工智能技术[J];宁夏电力;1998年S1期
4 刘湖连;电力系统暂态稳定分析与控制评述[J];广东输电与变电技术;2005年06期
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6 徐箭,陈允平,万黎;基于改进数据结构的电力系统暂态稳定并行仿真[J];电力系统自动化;2005年21期
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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1 记者 吴苡婷;安得千扇转 海上揽神风[N];上海科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 刘辉;基于安全域的电力系统综合控制与安全性定价[D];天津大学;2005年
6 孙景强;电力系统暂态稳定约束下的预防控制新算法研究[D];天津大学;2005年
7 宋方方;基于广域同步信息的暂态稳定评估方法和控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2007年
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9 毛安家;面向过程测量数据的暂态稳定算法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何学军;复功率注入空间的电力系统概率不安全指标[D];天津大学;2007年
2 姜春雨;复功率注入空间考虑故障切除时间的概率不安全指标[D];天津大学;2008年
3 付川;电力系统暂态稳定概率[D];天津大学;2006年
4 曹振博;负荷特性对电力系统动态安全域的影响[D];华北电力大学(北京);2011年
5 李津;计及励磁和调速系统的电力系统动态安全域研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 郭挺;模型预测暂态电压稳定紧急控制的简化空间算法研究[D];华南理工大学;2012年
7 李苏雅;基于动态安全域的电力系统概率安全评估模型及其演示系统[D];天津大学;2010年
8 高强;AVC体系下的暂态电压稳定紧急控制与仿真[D];华南理工大学;2011年
9 高天亮;基于动态安全域的电力系统动态安全概率评估模型[D];天津大学;2006年
10 管秀鹏;南方电网暂态电压稳定分析研究[D];清华大学;2004年
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