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《湖南大学》 2011年
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基于SGEAC法的暂态稳定分析

匡文凯  
【摘要】:暂态稳定分析与控制一直是电力系统运行中最为严峻的问题之一。尽管在这方面已经进行了较为深入的研究,并且取得了丰硕的研究成果,但是分析方法大都或多或少建立在各自的假设下,当实际情况与这些假设不符时,可能造成非常大的分析误差或完全不同的结果。 本文从暂态稳定分析与控制工程应用实际的需要出发,在建立暂态稳定分析模型时没有引入任何近似与假设的情况下,围绕暂态稳定分析与控制的的准确性与快速性、适应性方面展开研究工作,并将稳定性理论应用到WAMS系统与电力市场分析中。 暂态稳定分析与控制的难点是必须做到快速性与准确性的统一。稳定分析的快速性是指能满足系统实时控制的需要,准确性是指付诸实施的控制措施应该满足经济性与可靠性的需要。二者必须高度统一。 为了做到快速性与准确性,本文以单机等面积定则原理(SGEAC)思想,将数值计算技术的普适性和解释方法的定量性结合起来,首先提出了一种具有隐式积分效果的显式积分方法,该方法以欧拉法为启动方式,通过对发电机节点或负荷节点进行处理,使雅可比矩阵定常,并将状态量或代数量收敛为每一步的积分终止判据,该方法结合了显式积分法与隐式积分法的特点,将迭代网络求解方法与本文提出的显式迭代方法结合起来,因此该方法具有显式积分法的速度,但其精度和数值稳定性与隐式积分法相同。实际大规模系统仿真表明,本文方法显著地改善了隐式积分法的速度,在程序设计上具有很好的可扩展性与灵活性。 其次本文以SGEAC思想为理论基石,定义了基于动态单等值机群的全局暂态稳定裕度。对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群(OMIB)相对运动的稳定裕度进行了比较研究。理论与实例分析证明了基于SGEAC思想的动态单机群稳定裕度与基于动态二机群相对运动的稳定裕度完全一致。与其它如EEAC、SIME等方法相比,SGEAC法可以考虑详尽的系统元件稳态与暂态模型,即具有时域仿真方法对元件模型的适应性;同时,本文方法不必进行失稳模式的判别,从而避免了因失稳模式的误判带来错误结果。因此,本文暂态稳定分析模型没有引入任何的近似与假设,从而确保了算法的准确性。 本文在保证算法模型的准确性的情况下,提出了功角曲线快速拟合的思想,进一步提高了暂态稳定分析的速度。通过理论分析,在COI坐标系下,单机等值机群的电磁功率可表示为功角多项式函数。根据单机等面积稳定判据原理,把发电机功角曲线展开成自变量为功角的高阶泰勒级数,采用时域仿真的办法对受扰系统进行短时间的仿真,根据少量仿真结果对机组电磁功率与转子相对功角曲线进行拟合。用得到的功角曲线预测机组的最大减速面积与加速面积,从而可以计算出系统的单摆和多摆的稳定裕度与不稳定裕度。该方法既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,同时可得出基于加速面积与减速面积的能量型稳定裕度在此研究基础上,本文提出一种基于WAMS过程数据的快速暂态稳定预测评估方法,该方法利用发电机本地过程测量信息,采用滚动拟合预测方法,就能快速预测出系统的稳定裕度、临界机组及控制装置执行的时间裕度,通过对不同失步模式的实例验分析验证了所提方法的有效性,该方法在在线暂态稳定分析中应有广阔的应用前景。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是假如系统将失去稳定,该如何施加适当的控制量以避免系统失稳或实现预定目标,这是本文研究的另一重要内容。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的影响,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。文章的最后在电力市场环境下的考虑暂态稳定约束的最大输电能力问题,以此提出基于SGEAC法如何给出控制量及调整策略的问题。该方法利用SGEAC法对预想事故快速扫描、找出严重故障,并计算出临界机组的功率转移量的估计值,进而提出发电计划调整策略。该方法不必进行失稳模式的判别,避免了穷尽式搜索,能够适应多重故障、多摆失稳场景和不同的失稳模式。同时,该算法对所有严重故障集同时处理,满足了实时预防控制的要求。通过对不同失步模式的实例分析验证了所提方法的有效性。同时,发电计划调整策略及方法还可用于预防控制。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM712

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方勇杰,范又涛,陈永红,朱昆,孙光辉,薛禹胜;在线预决策的暂态稳定控制系统[J];电力系统自动化;1999年01期
2 董清,单波,郝玉山,侯子利,高曙;一种发电机稳定监控的实现方法[J];电力系统自动化;1999年10期
3 金基圣,南德哲,姜佰峰,牛夏牧;电网动态稳定实时监测系统[J];电力系统自动化;1999年10期
4 杨卫东,徐政,韩祯祥;电力系统灾变防治系统研究的现状与目标[J];电力系统自动化;2000年01期
5 李兴源,李立;电力系统紧急控制综述[J];电力系统自动化;2000年09期
6 薛禹胜;EEAC与直接法的机理比较(一)——受扰程度函数[J];电力系统自动化;2001年11期
7 孙元章,赵枚,黎雄,宋永华;考虑发电机励磁控制的电力系统暂态稳定分析[J];电力系统自动化;2001年18期
8 薛禹胜;暂态稳定预防控制和紧急控制的协调[J];电力系统自动化;2002年04期
9 彭疆南,孙元章,程林;基于受扰轨迹的紧急控制新方法[J];电力系统自动化;2002年21期
10 薛禹胜;滑步与发散,运动系统与一般动力学系统——兼谢廖浩辉和唐云先生[J];电力系统自动化;2003年07期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 周海强;非线性动力学分析方法在电力系统暂态稳定分析中的应用[D];浙江大学;2002年
2 余旭阳;电力系统暂态稳定概率分析及控制的研究[D];天津大学;2004年
3 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
4 江宁强;电力系统暂态稳定性分析若干问题的研究[D];东南大学;2005年
5 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
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 刘堂伟;快速时域仿真与切机算法[D];湖南大学;2004年
2 徐英;基于PSASP的山西电网稳定性分析[D];太原理工大学;2007年
3 潘爱强;网格计算模式下的PSS/E暂态稳定仿真分析[D];上海交通大学;2008年
4 李丽;基于最严重故障的联络线传输功率极限计算[D];天津大学;2007年
5 金艳华;锡林电网与蒙西电网联网后运行稳定性分析[D];华北电力大学(河北);2006年
6 周敬尧;结合EEAC和时域仿真进行暂态稳定分析的研究[D];华北电力大学(河北);2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾德香,唐国庆,韩净;电力市场中基于改进模式法的电压校正控制[J];安徽电力职工大学学报;2003年03期
2 韩净,侯宜祥;基于改进遗传算法的电网无功优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2004年01期
3 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 贾德香;韩净;;基于改进粒子群算法的配电网电压无功优化控制[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年01期
5 黄向前;;500千伏变电站投产对安庆电网的影响与对策[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
6 李明正;叶秋红;;继电保护故障风险分析[J];安防科技;2009年08期
7 汤伟;;暂态稳定计算现状及动态扫描分析的思考[J];安徽电力;2004年03期
8 余志国;陈为化;王超;朱韬析;;基于电压风险的电力系统预防控制[J];安徽电力;2009年01期
9 谢大为;葛斐;;安徽电网动态安全监测预警与辅助决策系统的研发和应用[J];安徽电力;2009年02期
10 杜秀霞;李平康;;旋转机械轴系扭振频率微弱信号的混沌检测方法[J];鞍山科技大学学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张利娟;李欣业;张华彪;;陀螺系统的受迫振动及其时滞反馈控制[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 ;Control Location Selection Strategy for Power System Emergency Control[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 王瑞庆;李渝曾;张少华;;计及环路潮流约束的电力远期与现货市场古诺均衡分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 戴余良;俞科云;王世明;苗海;;潜艇水下运动的分叉特性分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 胡伟;侯佑华;徐飞;于骥;;电力系统发电厂联络变压器的降损研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 ;Nonlinear Switched Dynamic Modeling and Emergency Control of Power Systems[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 刘文光;陈国平;;含裂纹平板的振动特性及裂纹扩展分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
8 胡翔;刘英学;;电网应急管理理论与对策研究[A];中国职业安全健康协会2008年学术年会论文集[C];2008年
9 李欣业;张华彪;;1:1内共振耦合范德波振子的主参数共振及其时滞反馈控制[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
10 郝育新;刘彦琦;张伟;;基于平均法的van der Pol方程二次近似解及分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 王英英;基于事故链的电力系统连锁故障风险评估与预防控制研究[D];华中科技大学;2010年
3 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
4 钱峰;典型FACTS装置在电网中接入点、容量及类型选择方法研究[D];中国电力科学研究院;2009年
5 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
6 汪隆君;电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D];华南理工大学;2010年
7 段志远;计及信号传输时延的电力系统阻尼控制器研究[D];武汉大学;2009年
8 杨媛;高速铁路供电系统RAMS评估的研究[D];北京交通大学;2011年
9 郑晓雨;大电网实测负荷模型的实用化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 郑雅楠;电力经济系统决策中不确定性问题的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 戚新红;区域母线电压相角测量系统的研究[D];河南理工大学;2010年
2 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
3 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
4 张笑;配电网短路故障计算方法研究[D];郑州大学;2010年
5 徐滨海;船舶电力仿真系统建模及拓扑分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 文强;基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究[D];长沙理工大学;2010年
7 周学斌;面向广域安全防御的智能电网控制操作研究[D];长沙理工大学;2010年
8 冯剑;计及变压器经济运行的变电站主接线可靠性评估[D];长沙理工大学;2010年
9 王旭东;多置信水平Worst-case条件风险模型及其应用[D];长沙理工大学;2010年
10 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林飞,刘玉田,邱夕照;基于模糊神经网络的电力系统暂态稳定控制决策[J];电工技术学报;2001年02期
2 沙德尚,孔力,孙晓;双凸极无刷直流发电机的非线性数学模型[J];电工技术学报;2003年04期
3 王莉,宋晓峰,孟小利,严仰光;用支持矢量机建立电励磁双凸极发电机的非线性模型[J];电工技术学报;2004年09期
4 孟小利;王莉;严仰光;;一种新型电励磁双凸极无刷直流发电机[J];电工技术学报;2005年11期
5 李建军;盛洁波;王翠;桂卫华;;异步电机定转子参数的辨识方法研究[J];电工技术学报;2006年01期
6 郭志忠,朱文东,柳焯,陈学允,夏道止,张逵;电力系统暂态稳定的快速时域仿真判定法[J];电工技术学报;1994年03期
7 王平,张齐;国内外联络线控制的研究方法及现状[J];电力学报;2004年04期
8 刘修宽,周苏荃,王祁,柳焯;基于IPC模糊控制的互联电网联络线潮流控制研究[J];电机与控制学报;2005年03期
9 印永华;郭强;张运洲;吕健;葛旭波;吴云;刘志铎;邬炜;;特高压同步电网构建方案论证及安全性分析[J];电力建设;2007年02期
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 汤涌;电力系统全过程动态(机电暂态与中长期动态过程)仿真技术与软件研究[D];中国电力科学研究院;2002年
2 周海强;非线性动力学分析方法在电力系统暂态稳定分析中的应用[D];浙江大学;2002年
3 滕林;电力系统暂态稳定在线决策算法的研究[D];华北电力大学(北京);2003年
4 张家安;市场条件下多区域电力系统分布式暂态稳定仿真[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 万江;蒙西电网暂态稳定分析及对策[D];华北电力大学;2001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
3 周剑;电网安全稳定分析方法研究及分析软件设计[D];清华大学;2004年
4 宁联辉;可控串联补偿(TCSC)的模型及其控制策略的研究[D];华中科技大学;2004年
5 李嘉;电力系统暂态稳定分析的混合算法[D];广西大学;2005年
6 贾燕冰;电力系统暂态稳定直接法的分析[D];太原理工大学;2005年
7 曹旌;基于模式识别的电力系统暂态稳定评估技术的研究[D];天津大学;2005年
8 吴艳娟;基于能量裕度灵敏度下的含暂态稳定约束的优化潮流计算[D];天津大学;2005年
9 杨茹;BPA-PSS/E模型对比计算研究及数据接口程序开发[D];华北电力大学(北京);2006年
10 黄珂;网格平台下电力系统潮流并行算法的实现[D];电子科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅书逖;势能界面法(PEBS)暂态稳定分析的综述及展望[J];电力系统自动化;1998年09期
2 江宁强;宋文忠;;基于非线性保稳变换的暂态稳定判别方法[J];南京理工大学学报(自然科学版);2007年02期
3 姚强;何蔚超;;基于S3C2410嵌入式系统的电力系统暂态稳定分析[J];沈阳工程学院学报(自然科学版);2011年03期
4 赵宏伟;毕天姝;叶志峰;卢翔智;张华;;异步机型分布式电源暂态稳定研究[J];电力科学与技术学报;2009年02期
5 张妍;王治;周宁;;对于电力系统暂态稳定分析的几点认识[J];江西电力;2011年04期
6 夏成军,茹锋,许扬;大电网在线暂态稳定分析与控制系统研究综述[J];江苏电机工程;2004年04期
7 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
8 闵勇;陈磊;;包含感应电动机模型的电力系统暂态能量函数[J];中国科学(E辑:信息科学);2007年09期
9 姚良忠,倪以信,张伯民,李凌霞;大规模电力系统分区动态等值的快速直接暂态稳定分析[J];电力系统自动化;1993年03期
10 王宗义;郭志忠;;基于PEBS法的暂态能量裕度灵敏度快速计算[J];继电器;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 甄洪斌;张晓锋;沈兵;何必;杨华;;基于BP神经网络的舰船电力系统暂态稳定性分析[A];现代船舶机电维修技术(2005)[C];2005年
2 左墨;蔺小林;;电力系统暂态稳定并行算法的进展[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(二)[C];2008年
3 李嘉;李世作;;电力系统暂态稳定分析方法研究[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
4 陈磊;闵勇;;连续法求解电力系统相关不稳定平衡点[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年
5 肖朝霞;方红伟;;微型电网暂态稳定分析[A];天津市电机工程学会2009年学术年会论文集[C];2009年
6 刘宗兵;李晓松;张海涛;;昆明地区电网安全稳定性分析研究[A];2009年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2009年
7 邓长虹;万黎;;基于稳定流形的变结构控制理论在励磁控制中的应用[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年
8 石恒初;刘和森;;基于PC机群的电力系统暂态稳定评估[A];2008年云南电力技术论坛论文集[C];2008年
9 谢春瑰;吴刚;王春华;郭莉;杨伟龙;;吉林省电网三年规划滚动计算分析[A];高效 清洁 安全 电力发展与和谐社会建设——吉林省电机工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
10 刘宗兵;李晓松;张海涛;;昆明地区电网安全稳定性分析研究[A];2009年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 胜利石油管理局生产管理部 张小宁;大扰动条件下油田电网暂态稳定分析[N];中国电力报;2009年
2 通讯员 黄伟;云南电网2009年运行方式开始执行[N];中国电力报;2009年
3 汪骏原;绘就坚强电网的“作战地图”[N];国家电网报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余旭阳;电力系统暂态稳定概率分析及控制的研究[D];天津大学;2004年
2 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
3 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
4 周海强;非线性动力学分析方法在电力系统暂态稳定分析中的应用[D];浙江大学;2002年
5 崔凯;电力系统概率暂态稳定性分析与控制方法研究[D];天津大学;2006年
6 卢锦玲;电力系统暂态脆弱性评估及连锁故障跳闸预测研究[D];华北电力大学(河北);2009年
7 殷明慧;轨迹稳定性与时变因素分析[D];南京理工大学;2008年
8 江宁强;电力系统暂态稳定性分析若干问题的研究[D];东南大学;2005年
9 董存;电力系统大扰动下的电压稳定域和实用动态安全域[D];天津大学;2005年
10 刘兆燕;基于广域测量信号的电力系统暂态稳定预测及时滞稳定域研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 廖丽娟;电力系统暂态稳定分析的在线化设计与实现[D];电子科技大学;2013年
2 赵振元;互联电力系统暂态稳定分析[D];西南交通大学;2012年
3 樊永波;面向对象的电力系统复杂故障暂态稳定分析[D];太原理工大学;2005年
4 周勤勇;扩展等面积法的研究及其在电力系统分析综合程序中的程序开发[D];中国电力科学研究院;2003年
5 李嘉;电力系统暂态稳定分析的混合算法[D];广西大学;2005年
6 邹亮;经济型故障限流器与系统的交互影响研究[D];山东大学;2007年
7 于磊;并行计算在电力系统暂态稳定分析中的应用研究[D];华北电力大学(河北);2006年
8 马丽华;基于精细积分法的电力系统仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 常宝立;计及UPFC的电力系统暂态稳定预防控制研究[D];河海大学;2006年
10 李丽;基于最严重故障的联络线传输功率极限计算[D];天津大学;2007年
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