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交直流混合系统状态估计研究

作　者: 王磊
导　师: 于尔铿；周京阳
学　校: 中国电力科学研究院
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 高压直流输电状态估计交替求解法
分类号: TM721.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 224次
引　用: 2次
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内容摘要

随着高压直流输电技术(HVDC)的发展,能量管理系统的应用程序需要计及直流输电系统的影响,本文研究了交直流混合系统的状态估计算法,并开发了基于中国电力科学研究院CC-2000 系统的交直流混合系统状态估计程序。研究直流输电系统的运行方式和控制特性,建立了换流器和直流网络的数学模型,并分析了换流器常见的几种控制方式在稳态模型中的影响。比较交直流混合系统状态估计几种常见的算法。常见算法有同时求解法、交替求解法和改进交替求解法,从收敛性、精确度和开发工程量三方面对其进行了比较。论文的一项重要工作是开发交直流混合系统状态估计程序,因为希望利用原有交流状态估计程序,所以程序采用了交替迭代算法,其优点是程序开发的工程量在几种算法中最少。程序使用IEEE 30 节点系统(含一条直流输电线路)和国调实际630 节点系统(含三条直流输电线路)进行检验。程序安装到国家电力调度通信中心的CC-2000 系统上,于2004 年1 月投入运行,经过这半年的运行证明程序在收敛性和估计精度方面都满足了实时应用的要求。

全文目录

第一章绪论  6-10
  1.1 引言  6-7
  1.2 直流输电技术[1]  7-8
  1.3 状态估计[4]  8
  1.4 主要工作  8-10
第二章直流输电系统的数学模型  10-20
  2.1 直流输电系统的组成元件  10-11
  2.2 直流输电系统的数学模型  11-13
  2.3 直流输电系统的控制特性  13-20
    2.3.1 直流输电系统的控制原理  13-14
    2.3.2 直流输电系统的控制特性  14-19
    2.3.3 联合控制方式  19-20
第三章直流输电系统的稳态模型  20-32
  3.1 直流输电系统稳态建模的前提  20
  3.2 交直流混合系统的标么制  20-22
  3.3 包含控制特性的直流输电系统稳态模型  22-27
  3.4 直流输电系统的状态变量  27-28
  3.5 直流输电系统的量测方程  28-31
  3.6 直流输电系统的交流接口  31-32
第四章交直流混合系统状态估计  32-46
  4.1 引言  32-33
  4.2 交流状态估计算法  33-35
    4.2.1 加权最小二乘法的数学基础  33-35
    4.2.2 用于大型交流系统的快速分解状态估计算法  35
  4.3 交直流混合系统状态估计算法  35-46
    4.3.1 同时求解法[6]  36-38
    4.3.2 交替求解法[7]  38-42
    4.3.3 改进的交替求解法[8]  42-45
    4.3.4 各算法特点  45-46
第五章交直流混合系统状态估计程序开发  46-56
  5.1 总体设计  46-47
  5.2 量测预校验模块  47
  5.3 网络拓扑分析模块  47-48
  5.4 状态估计模块  48-52
    5.4.1 直流状态估计程序开发  48-51
    5.4.2 直流部分和交流部分交替迭代的实现  51
    5.4.3 交替迭代法的状态估计程序框图  51-52
  5.5 交替迭代法的整体收敛性问题  52-53
  5.6 结果输出  53-55
  5.7 小结  55-56
第六章算例分析  56-67
  6.1 IEEE 30 节点算例  56-61
    6.1.1 状态估计算例结果  57-60
    6.1.2 算例结果分析  60-61
  6.2 国调630 节点交直流混合系统实例  61-67
    6.2.1 程序收敛性检验  61-62
    6.2.2 程序估计精度检验  62-67
第七章结论  67-68
附录A 换流器直流特性方程推导  68-76
附录B 含直流输电线路的IEEE 30 节点系统  76-82
附录C 直流输电系统主结线图  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-85

交直流混合系统状态估计研究

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