小干擾穩(wěn)定分析軟件包SSAP的完善和在交直流并行輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)正朝著大規(guī)模、甚至超大規(guī)?；ヂ?lián)電力系統(tǒng)發(fā)展,小干擾穩(wěn)定問(wèn)題已成為危及電網(wǎng)安全運(yùn)行、制約電網(wǎng)傳輸能力的主要因素之一。為了更好地研究大型電力系統(tǒng)的特性,快速、準(zhǔn)確地對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)了小干擾穩(wěn)定分析軟件包Small Signal Stability Analysis Package(SSAP)。本文從大型互聯(lián)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析的實(shí)際需要出發(fā),結(jié)合SSAP軟件包,從特征向量計(jì)算方法、區(qū)域特征值搜索策略、特征值

2、辨識(shí)和高壓直流(HVDC)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型的驗(yàn)證這四個(gè)方面對(duì)軟件包進(jìn)行了改進(jìn)和完善,并應(yīng)用SSAP對(duì)南方電網(wǎng)多種運(yùn)行方式進(jìn)行了小干擾穩(wěn)定分析。主要工作和成果如下:(1)對(duì)小干擾穩(wěn)定分析中稀疏特征向量的計(jì)算方法作了研究。推導(dǎo)了適合于增廣狀態(tài)矩陣的稀疏逆迭代法,詳細(xì)詮釋了稀疏逆迭代法的實(shí)現(xiàn),替代了稀疏牛頓法。通過(guò)算例比較了兩種算法的性能,結(jié)論如下:稀疏逆迭代法具有“一次收斂”的性質(zhì),在計(jì)算效率、收斂速度上均優(yōu)于稀疏牛頓法。(2)提出了一種基于用戶

3、自定義搜索阻尼比的區(qū)域特征值搜索策略。該搜索策略解決了參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的計(jì)算不全,強(qiáng)化了附加搜索策略。通過(guò)對(duì)新、舊策略搜索效果的比較,結(jié)果表明:新策略在絕對(duì)搜索區(qū)域的范圍和計(jì)算可靠性上明顯優(yōu)于原策略。首次系統(tǒng)性地研究和總結(jié)了特征值辨識(shí),解釋了稀疏特征值計(jì)算中增根產(chǎn)生的原因,分析了具體的增根情況,提出相應(yīng)的判別準(zhǔn)則。(3)驗(yàn)證了SSAP中所建立的HVDC小擾動(dòng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型的準(zhǔn)確性。采用EMTDC和MATLAB的時(shí)域仿真,對(duì)HVDC線性化準(zhǔn)穩(wěn)

4、態(tài)模型用于低頻小擾動(dòng)分析的結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)驗(yàn)證。通過(guò)和加拿大PowerTech公司開(kāi)發(fā)的SSAT軟件對(duì)大型電力系統(tǒng)計(jì)算結(jié)果的比對(duì),對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型做了進(jìn)一步驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果均表明:SSAP中所實(shí)現(xiàn)的HVDC準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型是準(zhǔn)確可靠的。(4)利用SSAP軟件包對(duì)2010年南方電網(wǎng)多種運(yùn)行方式進(jìn)行了小干擾穩(wěn)定分析。通過(guò)加入直流雙側(cè)頻率調(diào)制、功率調(diào)制和熄弧角調(diào)制來(lái)抑制區(qū)間低頻振蕩。特征值計(jì)算結(jié)果表明:利用直流快速的調(diào)制功能可以有效提高交直流并行輸電系統(tǒng)的阻