考虑稳定约束的电力系统最优潮流研究

长沙理工大学硕士学位论文考虑稳定约束的电力系统最优潮流研究姓名：陈李宾申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：汤放奇20090401考虑稳定约束的电力系统最优潮流研究作者：陈李宾学位授予单位：长沙理工大学相似文献(10条)1.学位论文谢大鹏电力系统低频减载算法的研究2008电力系统已经步入大电网、高电压和大机组的时代，电网互联和电力市场的发展使电力系统的动态行为越来越复杂，对电力系统安全稳定运行的要求也越来越高。低频减载是最早被采用的频率稳定控制的方法，目前仍是电网安全稳定运行的最后一道防线，是保证电力系统在受到严重扰动下，防止频率崩溃导致大面积停电的主要措施之一。电力系统在实际运行中出现过由于扰动引起系统电压下降导致低频减载拒动，或者由于有功功率缺额过大致使低频减载来不及动作，系统已经崩溃等情况。本文对低频减载的原理和算法进行了深入研究，目的在于提高电力系统扰动时的频率稳定性。论文主要内容包括以下几个方面：1、深入分析了低频减载中基于频率绝对值整定的传统算法和基于频率变化率整定的自适应法。对基于本地频率变化率整定的自适应法进行了改进，提出了一种基于广域量测信息的自适应低频减载新算法，通过对系统频率的准确测量，提高了减载效果。2、应用PSS/E自定义建模功能，按照PSS/E动态仿真流程，使用FLECS语言通过调用PSS/E内部的动态仿真数组、参数及相关函数，建立了自适应低频减载模型以及实际系统所用的调速器模型。在此基础上，建立了IEEE50机改进测试系统、四川攀枝花电力系统及其低频减载系统。3、分别在IEEE改进测试系统及实际攀枝花电网系统上，对不同故障下传统法减载方案及自适应法减载方案进行了仿真分析和比较。本文提出的自适应法减载方案与其他减载方案相比取得了较好的低频减载效果。2.期刊论文郭剑波.姚国灿.徐征雄.印永华.GuoJianbo.YaoGuocan.XuZhengxiong.YinYonghua我国未来大区电网互联可能出现或应该注意的若干技术问题--全国联网和更高一级交流电压等级技术问题研究之一-电网技术1998,22(6)文章以我国目前规划的2020年电网作为目标电网,通过大量的计算分析,研究和发现了我国未来大区电网互联可能存在的联网技术问题,如:大区电网互联可能会影响网架薄弱电网的网内安全稳定水平的问题,多个大容量直流线路集中落点带来的电压稳定问题,直流联网送受端电网的相互影响问题,交流一点联网和多点联网的问题,大区电网交流互联的潮流控制问题,大区电网互联的低频振荡问题,电网互联对短路电流的影响问题以及我国大区电网互联后可能存在的薄弱环节.在我国大区电网互联规划研究中,对上述技术问题要给予充分的注意.3.学位论文盛鹍微电网稳定分析2007以集中发电、远距离输电和大电网互联为特点的电力系统是目前电能生产、输送和分配的主要形式，但这种供电方式伴随时代的发展产生了诸多问题，如局部事故导致全系统的大面积灾变等。随着用户对供电可靠、安全、经济、环保等多方面提出了越来越严格的要求，以清洁能源为主要发电来源、分布式发电技术为基础的一种新型电网形式．微电网(Micro-Grid)应运而生。作为传统供电形式的有益补充，它具有供电方式灵活、应用场合广、排放低、多层次的馈电路径等优点和特点。本论文首先介绍了微电网的发展历程和国外研究现状，论述了研究微电网及其相关技术的必要性和意义，讨论了微电网结构以及内部各组成部分，并基于微电网和传统电网参数的不同点，研究和分析了微电网的小干扰功角稳定、小干扰电压稳定和大干扰功角稳定、大干扰电压稳定等。大电网中的稳定性问题在微电网中依然存在。但由于微电网和传统电网在供电形式、运行方式以及系统参数等多方面有其特点，传统电网中定义的功角稳定和电压稳定公式在这里需要重新修正。借鉴传统电网对功角稳定和电压稳定的基本定义，本文重新推导了上述公式。在文中，在简单微电网功率．转子角公式的基础上，采用特征值法研究各种运行方式下的微电网小干扰功角稳定，分别计算了振荡模式下各发电机的相关因子，从而得到对微电网小干扰功角稳定影响最深的发电机，提出相应的解决方案。在简单微电网受电端电压．功率公式的基础上，分别就负荷容量和性质、切除故障线路以及并、离网和分布式发电单元放置位置等多种因素分析了分析各母线电压-无功功率关系，提出了提高微电网小干扰电压稳定的方案。微电网亦常受诸如故障、投切负荷、投切发电机等大干扰。大干扰后系统能否保持稳定运行也是考察微电网性能的重要指标。本文就上述大干扰包括有载调压变压器的变比调节等分别进行分析，并提出减小故障切除时间对维持大干扰稳定有重要意义。4.学位论文盛伟电力系统大扰动分析2005电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它从最早的简单用户式的供电系统发展到如今的跨区域、跨国界的联合电力系统。人们普遍认识到扩大电力系统规模可以在能源开发、工业布局、负荷调整、安全和经济运行等方面带来显著的社会、经济效益。电力系统已经成为现代社会的能源动脉和基础工业，并且仍在继续发展和提高。但是，为了使联合电力系统发挥出优势，前提条件是必须保证电力系统的安全稳定运行。电力系统时刻承受着各种扰动的冲击，如果不采取措施，很有可能诱发连锁反应，酿成大面积停电的重大事故。为了保证电力系统的安全性，在系统规划、设计和运行过程中都需要进行暂态稳定计算分析。电力系统暂态稳定计算的目的是在于确定系统受到大扰动以后，系统各发电机组是否能够维持同步运行，分析影响电力系统暂态稳定的各种因素，并在此基础上研究提高电力系统暂态稳定性的措施。即当稳定性不满足规定要求，或者需要进一步提高系统的传输能力时，需要研究和采取相应的提高稳定措施。另外，在系统发生稳定破坏事故后，往往需要通过暂态稳定计算进行事故分析，找出稳定破坏的原因，并研究相应的对策。特别是伴随着大容量远距离输电和大电网互联的发展趋势以及新型元件的投入使用，电力系统稳定问题的研究和计算更是一个至关重要的问题。本论文正是围绕互联电网安全稳定这一核心问题展开，利用中国电力科学研究院开发的《电力系统综合分析程序》，分析对电力系统稳定性造成威胁的扰动因素，通过对比提出改善稳定性，提高电源断面输电能力和负荷断面受电能力的技术措施，为将来进行的电网改造，电网互联工程提供技术支持。5.学位论文彭晓飞电力系统稳定器在三峡电站的应用研究2006随着电力系统的发展，同步发电机采用快速励磁系统、在互联的大电网间远距离、大负荷、高功率因数送电等因素造成系统阻尼不足甚至阻尼为负的状态，从而导致系统低频振荡。近年来，在我国电力系统中低频振荡现象也时有发生，成为影响电力系统稳定运行的突出问题。电力系统稳定器(PSS—PowerSystemStabilizer)自1966年在美国投入工业试运行以来，作为一项经济、实用的抑制低频振荡的技术己被世界各国普遍接受并采用，IEC、IEEE以及我国电力系统的有关标准都对PSS的配置和投入提出了要求。三峡电站作为我国电网最大的电源点和全国电网互联的中心，电力供应范围包括华东、华南、华北和重庆地区，三峡机组的稳定运行对全网的安全运行起着十分重要的作用。2003年9月，三峡左岸电站首批4台机组并网发电，由于PSS不能满足要求，国调只允许3台机组同时并网发电，三峡电厂为此遭受了严重的经济损失。由于现有的电力系统稳定器存在参数固定、适应性较差等问题，不能简单、直接地应用于三峡电站，因此需要针对三峡电站的具体情况对电力系统稳定器的应用进行研究，合理、正确地选择模型及其参数，使电力系统稳定器在三峡电站及相关电网的安全、稳定、经济运行中发挥重要作用。本文分析了电力系统稳定器的基本原理，按三峡左岸电站励磁控制系统特性，针对全国联网对三峡机组电力系统稳定器的要求，对电力系统稳定器在三峡左岸电站应用的相关技术问题进行了分析与仿真计算，并提供了在三峡左岸电站机组上的现场试验结果，详细地分析比较了PSS1A、PSS3B和PSS2A等不同类型的电力系统稳定器在三峡机组上的使用效果和存在的问题，最终确定了适合于三峡机组的模型和运行参数。6.会议论文赵理川渝电网与华中、华北联网运行后重庆电网稳定特性分析2004分析了大电网互联后,重庆电网的稳定性问题.在川电东送600MW时,陈家桥--长寿电磁环网通道是电网的薄弱环节,稳定水平大大下降;当华中向重庆送电600MW时,电网稳定水平有较大提高,但500kV三万线功率串动大是新问题.川电东送安控系统是系统稳定运行的重要保证,但在华中向重庆送电600MW时,安控系统控制措施在某些情况下无法自动适应系统运行要求,存在潜在隐患.7.学位论文牛伟基于SSA和GATS算法的阻尼控制器协调设计研究2005随着我国大区电网互联和电力市场机制在电力工业中的逐步实施,低频振荡成为我国电力系统面临的突出问题之一.FACTS装置的广泛应用为抑制低频振荡提供了新的控制手段,也对系统小信号稳定性研究提出了新的问题和挑战.本文对电力系统稳定器和FACTS附加阻尼控制器的参数协调设计方法进行了一些初步的研究,主要内容包括:采用同时考虑系统机电模式特征值的实部和特征值阻尼比的目标函数优化设计阻尼控制器,可将多种不同运行方式下系统的特征根移到复平面目标函数限定的区域内.目标函数考虑了系统多种典型运行方式下的机电振荡模态性能,因而设计出的阻尼控制器具有较强的鲁棒性.结合电力系统稳定器(PSS)和可控串联补偿器(TCSC)附加阻尼控制器能分别有效阻尼机间振荡和区域振荡的特点,提出一种采用单纯形-模拟退火法(SSA)对PSS和TCSC阻尼控制器进行协调优化的设计方法.在4机11节点电力系统上对该优化方法进行了验证.特征值分析和非线性时域仿真结果显示,使用该方法设计的PSS和TCSC阻尼控制器对不同的运行方式都能有效抑制系统低频振荡.提出了一种采用遗传禁忌混合优化策略(GATS)对电力系统稳定器和静止无功补偿器附加线性稳定控制器进行参数协调优化的设计方法.该方法结合遗传算法和禁忌搜索算法各自的优点,将禁忌搜索引入遗传算法的变异操作,改进了遗传算法的变异算子,具有比常规遗传算法更强的局部搜索能力.在10机新英格兰典型电力系统上对该优化方法进行了测试.特征值分析表明,该设计方法能有效地将多种不同运行方式下系统的特征根移到复平面目标函数限定的区域内,保证了小扰动稳定性控制的鲁棒.同时还对不同优化方法的收敛性及计算时间进行了比对,结果表明遗传禁忌混合策略的性能优于常规遗传算法以及遗传模拟退火混合优化策略.8.学位论文王达紧急控制与校正控制的协调优化2009跨大区电网互联和电力市场化的推进在为我国经济建设与发展提供强有力支持的同时，也对电力系统的安全、稳定与可靠性运行带来了新的挑战。而电力系统的安全、稳定与国家建设与稳定休戚相关，因此，如何防御大停电灾难，保证电网安全、稳定、优质的运行就成为一个重大和迫切的课题。闭环离散控制是电力系统在大扰动后保持运行可靠性的主要手段，包括切机、切负荷、解列等等，可以分为以故障驱动的紧急控制（EC）及由受扰轨迹驱动的校正控制（CC）两类。当前对二者的研究主要集中在如何以最小的控制量或控制代价来满足安全稳定约束，方案的制定依赖于系统仿真和工程经验，决策过程都是在确定的运行工况、模型参数及故障场景下，孤立进行的。闭环离散控制的决策要素包括系统模型与参数、工况、预想故障集、目标函数、约束条件、控制变量与控制时机，其优化决策离不开可靠、高效的安全稳定量化分析算法。扩展等面积准则（ExtendedEqualAreaCriterion）提出了高维受扰轨迹摆次稳定性的概念以及评估每摆稳定裕度的量化方法，深刻的揭示了非自治非线性多机电力系统暂态稳定性的机理和规律，并能提供满足工程实用要求的稳定裕度指标。本文利用基于EEAC理论的电力系统安全稳定量化分析与优化决策软件包FASTEST，从兼顾电力系统安全性与经济性的角度出发，对EC优化、CC优化及二者的协调展开了较为系统的研究。EC是故障驱动的前馈控制，时间滞后很小，控制性价比高；但由于其决