基于二維一階伴隨系統(tǒng)的電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定在線分析與控制.pdf

1、隨著我國(guó)大規(guī)模交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)的不斷建設(shè)和發(fā)展，依靠離線數(shù)據(jù)或者SCADA/EMS數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制的方法，已經(jīng)難以滿足實(shí)際電網(wǎng)的運(yùn)行需求。而廣域測(cè)量系統(tǒng)(WAMS)的投入使用，為暫態(tài)穩(wěn)定分析和控制帶來(lái)了新技術(shù)手段。本文提出了將二維一階伴隨系統(tǒng)理論與WAMS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)暫態(tài)穩(wěn)定分析與緊急控制的新思路。
　　論文首先系統(tǒng)地介紹了二維一階伴隨系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，并分析了其基于WAMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性分析的適用性。在此基礎(chǔ)上

2、，提出了基于數(shù)值微分求導(dǎo)方法的二維一階伴隨系統(tǒng)的在線計(jì)算方法，以及在線暫態(tài)穩(wěn)定分析與緊急控制的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，為后文工作提供了理論依據(jù)和計(jì)算方法。
　　提出了將二維一階伴隨系統(tǒng)和WAMS系統(tǒng)相結(jié)合的暫態(tài)穩(wěn)定在線識(shí)別方法。該方法定義考慮多擺穩(wěn)定的最小投影動(dòng)能，并提出對(duì)應(yīng)的暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)。為了給緊急控制系統(tǒng)預(yù)留更多的時(shí)間，提出利用最小二乘擬合技術(shù)預(yù)測(cè)系統(tǒng)軌跡并進(jìn)行穩(wěn)定性預(yù)判。所提方法不受系統(tǒng)模型參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆绊?，無(wú)需識(shí)別臨界機(jī)群和計(jì)算故障后

3、系統(tǒng)穩(wěn)定平衡點(diǎn)，僅需采集發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)即可進(jìn)行穩(wěn)定性判別。
　　建立了伴隨凹軌道系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用該系統(tǒng)提出了暫態(tài)穩(wěn)定性在線識(shí)別的新方法?；谖⒎謳缀螌W(xué)的曲率概念實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)和預(yù)測(cè)穩(wěn)定邊界，在此基礎(chǔ)上提出了失穩(wěn)預(yù)測(cè)判據(jù)。該系統(tǒng)與二維一階伴隨系統(tǒng)互為映射，因此，具備其在穩(wěn)定性分析中的諸多優(yōu)點(diǎn)。此外，該方法在預(yù)測(cè)邊界時(shí)能避免因回?cái)[點(diǎn)附近強(qiáng)非線性而導(dǎo)致預(yù)測(cè)失效的問(wèn)題，并且無(wú)需調(diào)節(jié)觀測(cè)和預(yù)測(cè)窗口。
　　提出了一種電力系

4、統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性在線分析的分區(qū)-合成方法，并設(shè)計(jì)了利用WAMS數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)分層分區(qū)在線監(jiān)控的系統(tǒng)框架。利用所提分區(qū)-合成理論，各區(qū)域系統(tǒng)僅需傳遞二維一階伴隨系統(tǒng)的特征量即可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確判斷全系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。因此，所提方法能夠有效提高實(shí)際系統(tǒng)穩(wěn)定分析數(shù)據(jù)的傳輸效率并降低系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間。
　　提出了基于伴隨凹軌道系統(tǒng)的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)閉環(huán)緊急控制方法。該方法利用發(fā)電機(jī)組失穩(wěn)排序指標(biāo)選取失穩(wěn)機(jī)組，基于凹軌道失穩(wěn)裕度來(lái)估計(jì)緊急控制切機(jī)量