基于軌跡靈敏度的水電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真及安全分析.pdf

1、隨著三峽電站等一批大型水電站的不斷興建和投入運(yùn)行，水電在我國(guó)電力系統(tǒng)中的成分逐年增大，水電系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題日益突出。而對(duì)水電系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析的基礎(chǔ)是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的正確分析。至今，對(duì)于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究的分析方法主要有兩大類(lèi)，即時(shí)域仿真法和直接法。時(shí)域仿真法是對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行安全評(píng)估的直接而可靠的方法。其最大優(yōu)點(diǎn)就是它可以考慮任意復(fù)雜的系統(tǒng)模型，不足之處則在于仿真一次只能提供所仿真的情況下有關(guān)的信息，不能外推到其它情況。應(yīng)用時(shí)域仿真法在

2、分析系統(tǒng)參數(shù)及初始工況對(duì)其系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)影響時(shí)要通過(guò)反復(fù)仿真，計(jì)算耗時(shí)較多，同時(shí)不能進(jìn)行穩(wěn)定性指標(biāo)分析。直接法雖然能彌補(bǔ)以上缺陷，但是不能滿足復(fù)雜的動(dòng)態(tài)模型，且可靠性不高，精度不夠。而提出的規(guī)矩靈敏度方法是有效的研究方法。 軌跡靈敏度分析是微分動(dòng)力系統(tǒng)研究領(lǐng)域的一個(gè)有力工具，它是通過(guò)研究動(dòng)力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)某些參數(shù)或初始條件甚至系統(tǒng)模型的靈敏度，來(lái)定量分析這些因素對(duì)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的影響。最初在電力系統(tǒng)研究方面，將軌跡靈敏度分析方法引入電力

3、系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析中，用于計(jì)算電力系統(tǒng)軌跡對(duì)系統(tǒng)參變量的動(dòng)態(tài)靈敏度，從而得出衡量擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性影響程度的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。因此軌跡靈敏度分析理論開(kāi)始引起電力系統(tǒng)研究者的關(guān)注，逐漸成為電力系統(tǒng)分析的新工具。 目前的研究大都集中在電力系統(tǒng)控制方面，且采用的軌跡靈敏度方法是圍繞系統(tǒng)正常運(yùn)行軌跡來(lái)線性化系統(tǒng)進(jìn)行分析。然而，對(duì)水電系統(tǒng)建模和動(dòng)態(tài)過(guò)程分析的研究至今都很少，且當(dāng)所分析的攝動(dòng)參數(shù)發(fā)生較大偏移時(shí)，采用傳統(tǒng)的軌跡靈敏度方法來(lái)線性逼近會(huì)產(chǎn)

4、生較大的誤差，這將不利于分析非線性強(qiáng)而又復(fù)雜的水電系統(tǒng)，因此本文提出了軌跡靈敏度的二階靈敏度方法，通過(guò)計(jì)算攝動(dòng)參數(shù)在微分代數(shù)方程動(dòng)態(tài)解的泰勒展開(kāi)多項(xiàng)式中的二次項(xiàng)，獲得求取電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)二階靈敏度方程，采用的軌跡靈敏方法是圍繞系統(tǒng)正常運(yùn)行軌跡來(lái)非線性化系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而可以避免當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)或初始運(yùn)行工況發(fā)生較大偏差時(shí)對(duì)計(jì)算結(jié)果精度的影響。 本文將軌跡靈敏度方法應(yīng)用于水電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真及安全分析。研究建立的水機(jī)電聯(lián)合系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型及其軌跡靈