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电力系统暂态稳定快速预想事故筛选的研究

作 者: 陆丹丹
导 师: 王建全
学 校: 浙江大学
专 业: 电气工程
关键词: 事故扫描 时域仿真 隐式梯形积分 SIME 发电机模型 负荷模型
分类号: TM712
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 12次
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内容摘要


随着我国电力系统的快速发展,安全问题越来越突出,在线稳定分析也成为实现电力系统安全稳定运行与控制的重要手段之一。快速预想事故筛选作为电力系统动态安全分析的重要组成功能,是一个很有研究价值的课题。本文围绕在线动态安全分析中基于时域仿真的事故扫描展开了研究。要达到快速性和准确性的统一是基于时域仿真的暂态稳定分析研究中的难点。为提高快速性,本文提出了一种基于二阶发电机模型的显式数值积分快速时域仿真法,其采用显式二阶单步积分的发电机转子运动方程,与传统的显式欧拉法相比,截断误差更小,而速度更快,同时,根据二阶发电机模型的特点,改变了传统的交替迭代求解微分-代数方程的计算流程,使得每一时步只需求解一次微分-代数方程,从而提高了暂态稳定计算速度。然后,针对传统的角度判别准则需要的大量的数值积分时步的问题,提出了一种暂态稳定判据,其采用SIME辨识方法,实现多机系统到单机无穷大系统的映射,并以EAC法则作为电力系统是否稳定的判据,实际系统仿真表明,采用该判据的时域仿真所需的时步大大减少,从而提高了暂态稳定计算速度。最后,根据简单发电机模型下求解网络矩阵的计算量会大大降低的特点,本文提出了基于简单发电机模型的快速预想事故筛选法,即在发电机采用E’电势恒定模型的基础上,通过改变动态负荷模型中恒阻抗模型和感应电动机模型的组合比例,来拟合发电机6阶模型和静负荷模型组合下的暂态稳定计算,以及采用E’q电势恒定的发电机模型,通过改变角度法则中的角度条件进行快速预想事故筛选的方法。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-11
第一章 绪论  11-16
  1.1 背景与意义  11-12
  1.2 事故扫描法的研究现状  12-14
    1.2.1 基于时域仿真的方法  12-13
    1.2.2 基于能量函数方法  13-14
    1.2.3 性能指标法  14
  1.3 本文研究的内容  14-16
第二章 暂态稳定分析概述和数学模型  16-32
  2.1 电力系统暂态稳定概述  16-17
  2.2 暂态稳定分析研究现状  17-19
    2.2.1 数值积分法  18
    2.2.2 直接法  18-19
  2.3 暂态稳定分析的基本流程  19-20
  2.4 暂态稳定分析网络数学模型  20-25
    2.4.1 发电机与网络的连接  21-22
    2.4.2 负荷与网络的连接  22-25
  2.5 采用简单发电机模型的暂态稳定的计算  25-29
    2.5.1 发电机E'_q电势恒定模型的暂态稳定迭代计算  26-28
    2.5.2 发电机E'电势恒定模型的暂态稳定迭代计算  28-29
  2.6 稀疏向量法  29-31
  2.7 小结  31-32
第三章 基于显式数值积分的暂态稳定数值仿真法  32-42
  3.1 引言  32-33
  3.2 常微分方程数值解法综述  33-36
  3.3 基于显式数值积分的电力系统暂态稳定仿真方法  36-39
    3.3.1 公式推导  36-38
    3.3.2 计算流程  38-39
  3.5 实例分析  39-41
    3.5.1 算法精度比较  39-40
    3.5.2 算法速度比较  40-41
  3.6 小结  41-42
第四章 基于时域仿真的暂态稳定判据及在事故扫描中的应用  42-51
  4.1 引言  42-43
  4.2 暂态稳定判据描述  43-45
  4.3 算例分析  45-49
    4.3.1 程序实现说明  46-47
    4.3.2 系统仿真实例一  47-48
    4.3.3 系统仿真实例二  48-49
  4.4 EAC判据的特点  49-50
  4.5 本章小结  50-51
第五章 基于发电机负荷组合模型的快速预想事故筛选方法  51-59
  5.1 前言  51-52
  5.3 基于E'电势恒定发电机模型的快速预想事故筛选方法  52-55
    5.3.1 方法描述  52
    5.3.2 系统仿真  52-55
  5.4 基于E'_q电势恒定发电机模型的快速预想事故筛选法  55-58
    5.4.1 方法描述  55
    5.4.2 系统仿真  55-58
  5.6 结论  58-59
第六章 总结与展望  59-61
  6.1 全文总结  59
  6.2 展望  59-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
作者简历  65

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 电力系统稳定
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