2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著電網互聯范圍的不斷擴大、電力工業(yè)市場化體制改革的不斷深入,以及大規(guī)模風光等可再生資源并網發(fā)電迅猛增長的趨勢,使電網運行環(huán)境日益復雜,電網安全運行面臨嚴峻挑戰(zhàn)。廣域測量系統(tǒng)(WAMS)技術的成熟以及智能化電網的發(fā)展,為電網在線穩(wěn)定性能態(tài)勢評估以及預防性控制奠定了基礎。目前,基于實測信息的在線穩(wěn)定性能態(tài)勢評估主要聚焦于兩個方面:一是基于戴維南等效方法的靜態(tài)電壓穩(wěn)定評估;二是基于實測軌跡的暫態(tài)功角穩(wěn)定預估。雖然,電網靜態(tài)穩(wěn)定問題的確涉及功

2、角和電壓兩個側面,但二者在一定條件下又是辨證的統(tǒng)一。因此,面臨新的形勢,在廣域環(huán)境下開展電網在線靜態(tài)穩(wěn)定性能態(tài)勢評估的研究,具有重要的理論意義和工程應用價值。
   由此,實現“在線評估、實時決策”的電網監(jiān)控框架,把握電網輸電規(guī)律和靜態(tài)穩(wěn)定機理是根本。本文研究思路:在廣域環(huán)境下,以戴維南等效方法為手段,從靜態(tài)穩(wěn)定角度出發(fā),將電磁有功功率作為聯系電壓和功角兩個側面辨證統(tǒng)一關系的紐帶,進而豐富電網靜態(tài)穩(wěn)定評估理論,有助于電網在線穩(wěn)定

3、監(jiān)控的實施。本文的主要工作和創(chuàng)新成果如下:
   (1)將戴維南等效參數辨識歸結為優(yōu)化問題,提出一種基于軌跡靈敏度的戴維南等效參數迭代優(yōu)化辨識方法。該方法以節(jié)點電壓計算值平方與電壓實測值平方的差最小為目標,待辨識參數的物理限制作為約束,數學模型簡捷、易于快速求解。結合戴維南等效參數對節(jié)點電壓的軌跡靈敏度,對辨識參數初值進行自適應變步長修正,進而提高參數辨識的精度和速度。仿真算例表明,所提方法具有自適應性強、辨識結果有效等特點,具

4、備在線應用前景。
   (2)繼承傳統(tǒng)靜態(tài)的功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定假設條件和概念,在相角和功率因數角δ-Φ空間上構造一種線性化的靜態(tài)穩(wěn)定邊界域,并以此為基礎,提出一種以節(jié)點穩(wěn)定裕度為目標的定量化切負荷快速計算方法。基于局部量測信息獲得各節(jié)點戴維南等效參數,即可直觀展示各節(jié)點所處的穩(wěn)定模式及相對穩(wěn)定裕度,當節(jié)點穩(wěn)定裕度較低時快速獲得近似切負荷量,供調度員參考。這一方法間接避免了潮流計算和具體臨界值的求取,從而彌補了傳統(tǒng)方法在線應用中存

5、在的求解規(guī)模、網絡參數依賴、收斂性和計算速度等困境。仿真結果表明,該方法物理概念清晰、計算快速,適于在線應用。
   (3)基于兩節(jié)點系統(tǒng)模型,推導了一定有功輸送條件下,有功損耗和靜態(tài)穩(wěn)定裕度與功率因數角間關系的解析表達式。以此為基礎,在二維坐標系下構造出反映這種關系的實時運行域,并提出3個新指標,用以快速預估節(jié)點無功補償情況、指導無功優(yōu)化目標的選擇。實時跟蹤辨識戴維南等效參數,可清晰確定當前運行狀態(tài)下各節(jié)點近似所需無功補償量及

6、無功優(yōu)化方向,從而為廣域環(huán)境下的電網局部化無功補償、控制及均衡化規(guī)劃等提供了一種新的思路。
   (4)針對靜態(tài)的功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定在概念和機理上尚未統(tǒng)一,給穩(wěn)定分析與控制帶來不便的情形。在前述研究工作的基礎上,從動力學角度出發(fā),提出電網靜態(tài)穩(wěn)定實質是電磁有功功率牽引下,“源-網-荷”功率轉化過程中的平衡性思想。電壓只是這一過程的支撐,本質上屬于非線性系統(tǒng)輸出變量的有界性問題,而與穩(wěn)定性沒有必然關系。廣域環(huán)境下基于全參量靈敏度給

7、出廣義同步力矩系數的概念,使靜態(tài)穩(wěn)定評估理論得到擴展。另外,給出電壓支撐量化指標,衡量電網對電壓的支撐水平。理論研究與多場景算例分析表明了新判據的有效性和合理性,廣域環(huán)境下有望實現電網穩(wěn)定性能態(tài)勢在線評估和預警。
   (5)將本文研究方法嵌入到山東電網AVC系統(tǒng)中,實現電網靜態(tài)穩(wěn)定性能態(tài)勢在線評估。將小擾動分析法和本文的穩(wěn)定裕度指標相結合,分析了風電并網對煙臺電網穩(wěn)定性能的影響。另外,將連續(xù)潮流與戴維南等效方法結合,針對山東電

8、網2010年冬季實際預測數據,對多種運行方式下的靜態(tài)穩(wěn)定性能和無功補償進行詳細分析,為山東電網運行和規(guī)劃提供有益參考。最后,面向調度中心監(jiān)控主站,介紹了“電網靜態(tài)穩(wěn)定監(jiān)控與預警系統(tǒng)”的框架體系和設計理念,并完成相應功能模塊的開發(fā),可進一步擴展智能調度支持系統(tǒng)的穩(wěn)定監(jiān)控功能。
   綜上所述,本文基于電網實測或仿真信息,就戴維南等效參數辨識、靜態(tài)穩(wěn)定域、定量化切負荷、局部化無功補償、廣義靜態(tài)穩(wěn)定統(tǒng)一判據等方面進行了比較全面的研究和

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