2002--修正的暂态能量裕度评估策略
电力系统分析知识点总结
电力系统分析知识点总结电力系统分析是指对电力系统的结构、运行和控制进行全面分析和评估的过程。
它是电力系统规划、运维和经济运行的重要基础，也是电力工程师必备的知识和技能。
下面将从电力系统的建模、稳态分析、暂态分析和控制四个方面进行知识点总结。
一、电力系统建模：1. 节点模型：节点模型是电力系统建模的基础，节点是电力系统中的物理实体，可以是发电机、负荷、变压器等，节点模型的目的是描述节点的行为和响应。
2. 支路模型：支路模型是描述电力系统中支路的电气特性，例如电阻、电抗、电容等，支路模型主要用于描述节点之间的电压和电流关系。
3. 发电机模型：发电机模型是对发电机的建模，通常包括稳定模型、暂态模型、电压控制模型等，用于描述发电机的动态响应和控制策略。
4. 负荷模型：负荷模型用于描述电力系统中的负荷特性，例如负荷的功率、功率因数、电流波形等，负荷模型可以分为静态负荷模型和动态负荷模型。
二、电力系统稳态分析：1. 潮流计算：潮流计算是电力系统中最基本的稳态分析方法，用于计算系统中各节点的电压、电流和功率等参数，以评估系统的稳态性能和电力负荷分布情况。
2. 短路计算：短路计算是用于计算电力系统中短路电流和短路电流的传播路径，以评估电力设备和保护装置的保护性能。
3. 功率平衡计算：功率平衡计算用于计算电力系统中有功功率、无功功率和视在功率的平衡情况，以评估系统的功率稳定性和有效利用情况。
4. 稳定裕度计算：稳定裕度计算用于评估电力系统的稳定性能和能力，包括暂态稳定裕度和静态稳定裕度两方面的指标。
三、电力系统暂态分析：1. 短路分析：短路分析用于计算电力系统中瞬态短路电流和短路电流的传播路径，以评估电力设备和保护装置的瞬态性能和可靠性。
2. 过电压分析：过电压分析用于评估电力系统中的过电压情况，包括感应过电压、雷击过电压、瞬变过电压等，以制定过电压保护和控制策略。
3. 谐波分析：谐波分析用于分析电力系统中的谐波电流和谐波电压，以评估系统的谐波污染情况和对谐波的抑制措施。
电力系统在线暂态稳定分析方法
时间变化的速度和加速度为
⎧
∑ ⎪
⎪⎪v ⎨ ⎪
∑ ⎪
⎪⎩a
≡ ≡
R = v =
n
(θiωi )
i =1
R n (ωi2 + θiωi
i =1
R
)
−
v2
(3)
式(3)是以 R 和 v 为状态变量的 2 维 1 阶微分方程组。
1.2 物理解释
发电机相对系统惯性中心的功角构成一个以惯
性中心为坐标原点的 n 维θ –角度空间。电力系统动 态中，全系统状态轨迹可映射为各发电机功角 (θ1, θ2 ,",θn ) 对应的相点在该 n 维空间中的运动轨迹。
(1)
⎪⎩θi = ωi
式中：Mi 为第 i 台发电机的惯性时间常数， θi = δi − δCOI 和 ωi = ωi − ωCOI 分别为第 i 台发电机的
转子相对于 COI 的角度和角速度；Pmi 和 Pei 表示第
i 台发电机输入的机械功率和输出的电磁功率；
∑ ∑ δCOI
=
1 MT
n
如图 1 所示，令 Tr 表示系统动态中相点在 n 维 θ –角度空间中的运动轨迹，点 A 表示 t 时刻相点 在 Tr 上的位置。由式(2)可知，系统角半径 R 相当
R
O·
n 维θ−角度空间
图 1 相点运动轨迹和角半径 Fig. 1 Trajectory of phase point and angle radius
2 功角稳定判据
电力系统暂态稳定分析的主要目的之一是检
查系统在遭受大扰动后，各发电机组之间能否保持
同步运行。传统暂态稳定判据通常采用发电机功角
差小于某一指定的阈值，但阈值的选定没有公认标
电力系统的稳态与暂态分析方法
电力系统的稳态与暂态分析方法稳态和暂态是电力系统分析中两个重要的概念。
稳态分析主要用于评估电力系统在正常运行情况下的性能和稳定性，而暂态分析则关注电力系统在发生故障或其他异常情况下的响应和恢复过程。
本文将介绍电力系统中的稳态与暂态分析方法，并探讨其在电力系统规划、运行和故障处理中的应用。
一、稳态分析方法稳态是指电力系统在正常运行情况下，各电压、电流和功率等参数保持在稳定状态的能力。
稳态分析主要涉及电压、功率、功率因数等参数的计算和评估。
常用的稳态分析方法包括潮流计算、负荷流计算、电压稳定性评估等。
1. 潮流计算潮流计算是稳态分析中最基础的方法之一，用于计算电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。
通过潮流计算，可以确定电力系统中各节点的电压稳定程度，评估传输能力和合理分配负载等。
常用的潮流计算方法包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法等。
2. 负荷流计算负荷流计算是潮流计算的一种特殊形式，用于分析电力系统中负载的分布和负载对系统潮流的影响。
负荷流计算可以帮助确定合理的负载分配方案，提高系统的稳定性和经济性。
3. 电压稳定性评估电压稳定性是一个评估电力系统稳定性的重要指标，特别是在大规模电力系统中。
电压稳定性评估主要通过计算稳态电压变化范围和电压裕度等参数来判断系统的电压稳定性，并采取相应的调整措施。
二、暂态分析方法暂态是指电力系统在出现故障或其他异常情况下，系统中各参数发生瞬时变化并逐渐恢复到正常状态的过程。
暂态分析主要关注电力系统在故障发生后的动态响应和恢复。
常用的暂态分析方法包括短路分析、稳定性分析和电磁暂态分析等。
1. 短路分析短路分析主要用于分析电力系统中发生短路故障时的电流和电压等参数的变化。
通过短路分析，可以确定故障点、故障类型和故障电流等信息，为故障处理和保护设备的选择提供依据。
2. 稳定性分析稳定性分析是评估电力系统在故障发生后是否能够保持稳定运行的一项重要工作。
稳定性分析主要关注系统的动态行为和振荡特性，通过模拟故障后系统的响应来判断系统的稳定性和选择合适的控制策略。
电力系统暂态稳定性分析与改善策略研究
电力系统暂态稳定性分析与改善策略研究1. 引言电力系统暂态稳定性是指电力系统在遭受外部扰动时，经过一段时间的过渡过程后，回到稳定运行状态的能力。
暂态稳定性是电力系统的重要指标，直接关系到电网的安全可靠和供电质量。
然而，由于电力系统的复杂性和动态特性，暂态稳定性问题一直是一个挑战性的研究领域。
本文将对电力系统暂态稳定性的分析方法和改善策略进行探讨。
2. 暂态稳定性分析方法2.1 线性化方法线性化方法是一种常用的暂态稳定性分析手段，通过将电力系统的非线性动态方程线性化，得到系统的状态空间表达式，从而分析系统的暂态响应。
该方法适用于小扰动情况下的稳定性分析，但对于大扰动情况下的暂态稳定性分析效果较差。
2.2 非线性时域方法非线性时域方法是一种直接求解电力系统的非线性动态方程的分析手段，不做线性化处理。
该方法可以考虑更加复杂的系统特性和非线性特征，适用于各种扰动情况下的暂态稳定性分析。
但是，非线性时域方法计算复杂度较高，需要大量的计算资源和时间。
3. 暂态稳定性改善策略为了提高电力系统的暂态稳定性，需要采取一系列措施来改善系统的响应能力和稳定性。
以下是一些常用的改善策略：3.1 增加发电能力增加发电能力可以提高电力系统的供电能力，增强其暂态稳定性。
可以通过增加发电机容量、引入新的发电机组等方式来增加系统的发电能力。
此外，引入可再生能源和 de 模式发电技术也可以提高系统的暂态稳定性。
3.2 完善输电网结构完善输电网结构可以减少电力系统暂态稳定性隐患。
通过建设新的输电线路、提高输电线路的输电能力等手段，可以减少电力系统的输电损耗和电压波动，提高系统的暂态稳定性。
3.3 优化控制策略优化控制策略可以提高电力系统的响应速度和稳定性。
通过引入智能调度系统、优化控制算法等，可以实时监测和调整系统的运行状态，使系统能够更快速地响应外部扰动，并恢复到稳定状态。
3.4 加强系统保护加强系统保护是提高电力系统暂态稳定性的重要手段。
基于暂态能量裕度的电力系统脆弱性评估_卢锦玲
2010年6月电工技术学报Vol.25 No. 6 第25卷第6期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jun. 2010 基于暂态能量裕度的电力系统脆弱性评估卢锦玲朱永利（华北电力大学电气工程与电子工程学院保定 071003）摘要电力系统暂态失稳是引发系统灾难性事故的一个重要方面，从暂态稳定角度分析系统的脆弱程度是不可或缺的。
电力系统的脆弱水平往往受到天气条件、负荷水平、随机故障的影响，必须合理考虑这些不确定性因素。
本文建立了计及气候因素的故障概率模型，提出了从暂态能量裕度角度对电力系统脆弱性进行评估的思想。
为避免严重程度高但发生概率小的事故被忽略掉，提出使用概率和能量裕度两个指标来评估系统的脆弱性。
借助暂态能量函数定义了事故的能量裕度指标的计算公式，它能反映负荷水平的影响。
利用各事故的脆弱性裕度指标还可以识别系统的薄弱环节。
借助概率理论和范数理论，利用各事故脆弱性的概率指标和能量裕度指标分别推导出计算整个系统综合脆弱性的概率指标和能量裕度指标的模型，并在此基础上提出了电力系统脆弱性的评估算法。
通过算例分析，本文建立的故障概率模型、提出的系统综合脆弱性指标体系以及评估算法是合理有效的。
关键词：暂态能量裕度电力系统脆弱性天气条件脆弱性指标范数理论中图分类号：TM712Power System Vulnerability Assessment Based on Transient Energy MarginLu Jinling Zhu Yongli（North China Electric Power University Baoding 071003 China）Abstract Losing transient stability is an important aspect leading to a disastrous accident in a power system, so analysing power system vulnerability from the viewpoint of transient stability is indispensable. The vulnerability level of a system is often affected by weather condition, load demand level and random faults in the system, so these uncertain factors must be reasonably considered. In this paper, contingent faults’ probability models taking the weather factor into account are set up, and the idea of evaluating a power system’s vulnerability based on the system’s transient energy margin is proposed. In order to avoid a serious fault of smaller occurring probability is ignored, the idea of using both probability index and energy margin index to evaluate a system’s vulnerability is put forward. The formula to calculate the energy margin index of a fault is defined based on the transient energy function, which can reflect the influence of load demand change to the system's vulnerability. The weak components in the system can be found by means of energy margin indices relating to faults. Moreover, based on probability theory and Norm theory, the models to calculate compositive probability index and energy margin index of power system are derived. The models’ parameters are probability indices and energy margin indices of all possible faults in the system. Based on the models, an assessing algorithm for a power system vulnerability is proposed. By doing vulnerability analysis of an example power network, the feasibility and effectiveness of the above proposed models and assessing algorithm is proved.Keywords：Transient energy margin, power system vulnerability, weather condition, vulnerability index, Norm theory中央高校基本科研业务费专项基金资助项目（09QG06）。
基于暂态能量裕度灵敏度分析的动态切负荷计算
基于暂态能量裕度灵敏度分析的动态切负荷计算
林琳;卢锦玲
【期刊名称】《电力科学与工程》
【年(卷),期】2011(27)4
【摘要】提出了一种暂态能量裕度灵敏度与潮流分配因子技术相结合的电力系统动态切负荷方法.运用暂态能量裕度灵敏度法可以快速导出系统稳定极限,采用暂态能量裕度对接口流的灵敏度来计算接口流极限,将故障时刻系统的负荷分布与系统的接口流极限进行比较最终获得动态切负荷方案.并通过算例验证了该方法的可行性与有效性.
【总页数】5页(P13-17)
【作者】林琳;卢锦玲
【作者单位】华北电力大学,电气与电子工程学院,河北,保定,071003;华北电力大学,电气与电子工程学院,河北,保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TM711
【相关文献】
1.基于PEBS法的暂态能量裕度灵敏度快速计算 [J], 王宗义;郭志忠
2.一种基于故障轨迹的暂态能量裕度计算方法 [J], 夏成军;茹锋;胡会骏;何仰赞
3.暂态能量裕度的解析灵敏度分析 [J], 胡锡龙;陈学允;柳焯
4.基于时域仿真的暂态稳定裕度灵敏度分析 [J], 吴政球;荆勇
5.基于暂态能量裕度灵敏度计及暂态稳定约束的优化潮流计算 [J], 吴艳娟;李林川
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技能认证配网自动化运维考试(习题卷9)
技能认证配网自动化运维考试(习题卷9)第1部分：单项选择题，共54题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]完成主站配置后，可在分站通讯装置进行( )测试，查看主站收发报文是否一致从而确认通道配置是否正确。
A)收发短接B)收地短接C)报文D)误码率答案:A解析:2.[单选题]工作票只能延期( )。
A)三次B)两次C)一次D)不可以答案:C解析:3.[单选题]在DL/T634.5 104-2009规约中,控制域的长度为（）字节。
A)1B)2C)3D)4答案:D解析:4.[单选题]配电终端特别是户外环网柜的DTU、柱上断路器的FTU必须尽可能采用（）的多路电源供电，A)ABB)BC相C)CA相D)以上全选答案:D解析:5.[单选题]配电自动化站所终端操作控制回路当选择（）操作方式时，当地、远方均不能操作。
A)就地B)远方C)闭锁D)程序答案:C解析:D)遥控返校答案:D解析:7.[单选题]配电自动化系统主站系统性能指标中冷备切换时间应≤（）分钟A)1B)5C)10D)30答案:C解析:8.[单选题]配变终端应整机正常运行功耗宜不大于（）VAA)10B)8C)6D)5答案:A解析:9.[单选题]发生故障时，由故障点上游距离故障点( )的一级保护跳闸，尽量做到用户侧故障不造成线路停电，支线故障不造成干线停电。
A)最近B)最远C)中间D)不确定答案:A解析:10.[单选题]如果某厂站在主站侧的遥测系数均为1，则是在规约中使用( )传送遥测数据。
A)工程值B)浮点数C)归一化值D)标度化值答案:B解析:11.[单选题]三遥馈线终端采集不少于（）个遥信量A)2B)4|C)6D)8答案:A解析:12.[单选题]配电主站专用UPS电源故障属于（）。
13.[单选题]集中式配电自动化在全自动模式下故障处理时间小于（ ）分钟。
A)1B)2C)3D)5答案:C解析:14.[单选题]填用配电施全部完成后，方可下令开始工作。
电力系统中的稳态与暂态稳定性分析
电力系统中的稳态与暂态稳定性分析在现代社会中，电力系统的安全稳定运行对于社会的正常运转至关重要。
为了保证电力系统的稳定性，需要对其稳态和暂态稳定性进行全面分析和评估。
本文将详细介绍电力系统中的稳态和暂态稳定性，并探讨如何进行分析与评估。
一、稳态稳定性分析稳态稳定性是指电力系统在无外部扰动时，各元件的电压、电流和功率的稳定性。
稳态稳定性分析的目的在于评估电力系统在稳定运行条件下的功率输送能力和电压稳定性。
对于大规模电力系统而言，稳态稳定性分析主要关注以下几个方面：1.1. 动态平衡电力系统中的各个节点之间存在复杂的相互作用关系，通过分析电力系统的节点功率平衡方程，可以确定系统是否能够实现动态平衡。
动态平衡能保证电力系统中的功率产生和负荷消耗之间达到平衡状态，从而确保系统的稳定运行。
1.2. 电压稳定性电力系统中的电压稳定性是指当电流发生变化时，系统中各个节点的电压能否保持在一定范围内。
通过稳态电压稳定性分析，可以确定系统的电压裕量，进而确定是否需要进行电压调节以保持系统的稳定运行。
1.3. 功率输送能力稳态稳定性分析还包括对电力系统的功率输送能力进行评估。
通过计算电力系统中的功率流分布，可以确定系统中各个传输线路的负荷能力和输电能力，从而保证系统能够满足实际用电需求。
二、暂态稳定性分析暂态稳定性是指电力系统在外部扰动（如故障、突然负荷变化等）发生后，系统从扰动状态回到正常稳定状态的能力。
暂态稳定性分析的目的在于评估电力系统在面对外部扰动时的抗干扰能力和恢复能力，以及故障后系统的稳定性。
2.1. 风险评估暂态稳定性分析中的一个重要任务是对可能导致系统暂态不稳定的故障进行风险评估。
通过分析故障类型、发生概率以及可能产生的影响，可以确定系统各个元件和设备的安全裕度，并制定相应的防护措施。
2.2. 故障后稳定性分析当电力系统中发生故障时，暂态稳定性分析可以评估系统能否在故障后恢复到正常运行状态。
这需要考虑系统的稳定极限和压降裕度，以及各个节点的电压和功率恢复速度等因素。
电力系统稳定裕度分析与优化研究
电力系统稳定裕度分析与优化研究电力系统的稳定运行对于保障供电的可靠性和安全性至关重要。
电力系统稳定裕度分析与优化研究旨在提高电力系统的稳定性和适应性，以应对不确定性因素的影响。
本文将对电力系统稳定裕度进行深入分析，并提出优化策略，以实现对电力系统的有效控制和管理。
首先，为了对电力系统的稳定裕度进行分析，我们需要了解电力系统的基本特性和工作原理。
电力系统由发电机、输电线路和配电网组成，通过输电线路将电能从发电站传递给用户。
在电力系统中，负载变化、外界干扰、电力设备故障等会对系统稳定性产生影响。
因此，我们需要建立电力系统的数学模型，包括各种输电线路和发电机的动态特性，以便进行稳定裕度分析。
其次，稳定裕度分析是评估电力系统在外界扰动或故障情况下的稳定性能。
常用的稳定裕度指标包括暂态稳定裕度、静态稳定裕度和动态稳定裕度。
暂态稳定裕度是指系统在负载突变等暂态事件发生时的稳定性能；静态稳定裕度是指系统在负荷变化或设备故障后的恢复能力；动态稳定裕度是指系统在电力设备故障后的稳定性能。
通过对电力系统关键节点进行裕度分析，可以发现系统中的薄弱环节，并制定相应的优化措施。
为了进一步提高电力系统的稳定裕度，我们可以采取多种优化策略。
首先是改进发电机和负荷之间的自动电压调节系统，以提高系统的稳定性和适应性。
其次是优化输电线路的布局和参数设置，减小输电线路的功率损耗和电压降低，并提高系统的稳定性和可靠性。
此外，还可以采用先进的智能电网技术，如多能互补微电网、能量储存系统等，以提高电力系统的灵活性和可调度性。
为了验证优化策略的有效性，可以利用仿真软件对电力系统进行仿真实验。
通过在仿真环境中模拟各种故障和扰动情况，可以评估不同优化策略对系统稳定裕度的影响。
通过仿真实验的结果，可以进一步优化和改进电力系统的稳定性控制策略。
最后，需要强调的是，电力系统稳定裕度分析与优化是一个长期而复杂的过程。
随着电力需求的增加和新能源的不断融入，电力系统的稳定性和可靠性面临着更大的挑战。
电力系统暂态稳定性评估方法研究及应用
电力系统暂态稳定性评估方法研究及应用随着电力系统规模和复杂性的不断增加，暂态稳定性评估成为保障电力系统可靠运行的重要环节。
暂态稳定性评估的目的是分析系统在受到扰动后是否能在合理的时间内恢复稳定状态，并提供可行的控制策略来防止系统进入失稳状态。
本文将对电力系统暂态稳定性评估方法的研究与应用进行详细介绍。
1. 传统暂态稳定性评估方法传统的暂态稳定性评估方法主要包括等值模型法、点延时法和类梯度法。
等值模型法通过降低电力系统的维度，将其等效为少数几个节点的等效模型，然后利用等效模型进行暂态稳定性评估。
点延时法将稳定边界上的数据进行离散化，通过延迟扰动点在稳定边界上的运行轨迹进行暂态稳定性评估。
类梯度法则通过评估暂态幅值和频率的梯度，判断系统的稳定性。
2. 基于机器学习的暂态稳定性评估方法随着机器学习技术的发展，基于机器学习的暂态稳定性评估方法正在成为研究热点。
这种方法利用大量历史数据进行训练，通过建立模型来预测系统的暂态稳定性。
例如，支持向量机、神经网络和随机森林等机器学习算法被广泛应用于暂态稳定性评估中。
通过对电力系统的历史数据进行学习，这些模型能够快速准确地评估暂态稳定性，并给出相应的控制策略。
3. 基于仿真的暂态稳定性评估方法基于仿真的暂态稳定性评估方法借助大规模电力系统仿真软件，如PSS/E、PSAT等，对系统进行模拟，通过观察系统的响应来评估系统的暂态稳定性。
这种方法能够更加准确地模拟真实的电力系统行为，并考虑到各种复杂因素的影响。
通过对系统进行大量的仿真实验，可以评估不同控制策略在不同条件下的有效性。
4. 暂态稳定性评估方法的应用暂态稳定性评估方法在实际电力系统中得到了广泛应用。
首先，该方法可以帮助电力系统运行人员了解系统的暂态稳定性状况，提前做好应对策略，保障系统的可靠运行。
其次，该方法对于新能源接入电力系统有着重要意义。
新能源具有不稳定的性质，接入电力系统容易对系统的暂态稳定性产生负面影响，暂态稳定性评估方法可以评估接入新能源的影响并提供相应措施。
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CCTEM ( t cl , j ) 进 行 插 值 计 算 临 界 切 除 时 间 t cr , j = t cl , j -
Δ t 3 CCTEM ( t cl , j ) 和时 CCTEM ( t cl , j +Δ t ) - CCTEM ( t cl , j )
间裕度 C TTM ( dj ) = ( t cr , j - t cl , j ) ; ( 7) 将 C TTM ( dj ) 放入集合 O 中 , 返回步骤 ( 1 ) 。 5. 2 几点说明 ( 1) O 初始为空 , 分析完毕后 O 存放对系统构 成危害或有潜在危害的故障及其分析结果 。 ( 2) 领先发电机群的判定方法 : ① 检查仿真中的每一步骤 , 直到最领先发电机 的角度 δ max ( t k ) 与最落后发电机的角度 δ min ( t k ) 相 差 2π, 将这一时刻 t 确定为观察时刻 t′ 。 ② 在观察时刻 t′, 将所有发电机按角度大小由 小到大 排 序 , 得 到 集 合 A = { G1 , G2 , …, Gj , …, G n , } ,δ j =δ j - δ j - 1 , ( j = 1 , 2 , …, n - 1 ) 。 δ 式中 j 表示发电机 Gj 的角度 ; δ j 为相临 2 个发 电机 Gj 和 Gj - 1 的角度差 。 ③ 在集合 A 中寻找相邻发电机的最大角度间 隙 maxδ k , 则 临 界 发 电 机 集 合 C = { G1 , G2 , …,
MA MB ; M A = MA + MB
i ∈B
i ∈A
6M
i
,
6M
i
ωA B = ωA - ω ; B;
i i B
ωA = 1
MA
i ∈A
6 M ω ;ω
=
1
MB
i ∈B
6 Mω 。
i i
修正的势能函数为
96
中 国 电 机 工 程 学 报 第 22 卷
力系统调度部门安排运行方式具有十分重要的参考 价值 。 混合算法[122 ] 是一种近十年内发展起来的比较实 用的电力系统暂态稳定性分析 ( TSA) 方法。它的基 本特征是将仿真算法与能量函数[123 ] ( TEF) 分析相结 合 ,从而兼有二者的优点。混合算法首先对故障系统 做数 值 仿 真 , 并 根 据 暂 态 能 量 函 数 和 势 能 界 面 ( PEBS) 的理论确定系统的暂态稳定裕度。近年来修 正的能量函数[3～6 ] ( CTEF) 和修正的势能界面[4～6 ] ( CPEBS) 被用来替代传统的 TEF 和 PEBS 分析系统 的暂态稳定裕度 ,称其为修正的能量裕度。比较而言 修正 的 能 量 裕 度 曲 线 具 有 更 好 的 光 滑 性 和 连 续 性[4 - 5 ] , 是一种更为有效的系统稳定性评估指标。 如何应用修正的能量函数理论发展适合我国电 力系统稳定性分析的工具 ,是本文的主要内容。我国 华北电力网在确定运行方式的系统仿真中 , 采用 40 %恒阻抗、 60 %恒功率的负荷模型 ,并规定仿真过 程必须采用 BPA 电力系统分析软件。本文第一部分 将修正的能量函数理论扩展应用于采用 40 %恒阻 抗、 60 %恒功率的电力系统。分析结果表明 : 修正能 量函数适用于部分恒阻抗、 部分恒功率负荷模型表示 的电力系统分析 ,亦适于评估系统的稳定性裕度。本 文第二部分提出一种新颖的暂态能量裕度分析策略。 应用这种分析策略可以与 BPA 仿真程序接口 ,方便 地滤除大量的对系统稳定无危害的故障 ,确定对系统 安全有危害和有潜在危害的故障 ,并评估其修正的暂 态能量裕度。为了比较不同的故障对系统的危害程 度 ,本文又将暂态能量裕度转化为时间裕度。这种暂 态能量裕度分析策略的优点是 :
CO CO KE
= const
4 仿真结果分析
我国华北电力系统暂态稳定性分析中 , 发电机 一般采用经典模型或双轴模型 , 负荷采用部分恒阻 抗和部分恒功率模型 。为了验证修正的能量函数对 上述系统模型的有效性 ,在 39 节点新英格兰暂态稳 定验算系统上采用 B PA 软件进行了数值仿真 。仿 真结果表明 ,修正的能量函数适用于部分恒阻抗 、 部 分 恒功率负荷模型的系统 。 图1 、 2 分别表示 , 在新 英格兰系统 7～8 线路 7 号节点发生三相短路 0. 21 s 和 0. 20 s 后切除故障的仿真结果 。由仿真结果图 可得 : (1) 部分恒阻抗和部分恒功率负荷模型描述的 系统在故障后期间 CCTEF 守恒 , 但传统的 C TEF [ 3 ] 不 守恒 。 CO ( 2) V CO V PE 、 PAB 和 ωAB 曲线表明 , 这些变量 KE 、 在上升和下降过程中是单调变化的 , 而传统的势 能 [ 3 ] V PE在此过程中是振荡变化的 。应用该性质可 在仿真过程中依下述判据及时地判定系统轨迹的稳 定性 。 ( 3) 图 1 表明 , 系统失稳是以加速功率 PA B 由负 值穿越零点变为正值 , 或 ωAB 通过其正值最低点为 标志的 , 即系统轨迹穿越 S CPEBS 。此结论可作为系 统轨迹失稳的判据 。 (4) 图 2 表明 ,系统回摆是以速度 ω AB 由正值变为 负值为标志的。此结论可作为系统轨迹稳定的判据。
ABSTRACT :Corrected transient energy function ( CTEF) is a new concept recently developed for transient stability assessment ( TSA) . This paper verifies t hat CTEF can be applied to a pow2 er system whose loads are represented by partial constant impedance and partial constant power load model for TSA. Based on t he t heoretical results of CTEF a new analysis strategy for TSA is proposed. This TSA strategy is effective in filtering out harmless disturbances and in evaluations of corrected tran2 sient stability energy margin incorporating wit h commercial software , such as BPA. Case studies on t he 102machine New England test power system and on Nort h China power network are given to show t he effectiveness of t he strategy in TSA. KEY WORDS : transient stability ; transient energy function ; transient stability energy margin
3 修正的暂态能量函数
依照仿真结果数据 , 确定领先发电机群 。设领 先发电机群为集合 A , 落后发电机群为集合 B 。由
n 发电机转子相对于系统惯性中心的运动方程可导
出修正暂态能量函数 [ 4 ] , 其中修正的动能函数 [ 3 ] 为
1 2 CO M ω = V KE 2 eq A B
式中 M eq = M B =
第 22 卷 第 3 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol. 22 No. 3 Mar. 2002 2002 年 3 月 Proceedings of t he CSEE ν 2002 Chin. Soc. for Elec. Eng. 文章编号 :025828013 ( 2002) 0320094205
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 引言
保持电力系统暂态稳定性是电力系统运行部门 安排运行方式时要考虑的重要条件之一。暂态稳定 裕度是衡量系统稳定性程度的一个量化指标 , 对电
第 3 期 房大中等 : 修正的暂态能量裕度评估策略
95
( 1) 对大量的无危害故障仅作短暂的故障后仿 真 ,从而大幅度地提高了 TSA 的效率 。 ( 2) 避免了传统的能量裕度分析中的伪故障轨 迹积分 [ 2～4 ] ,使得应用商业仿真软件如 B PA 电力系 统分析软件分析系统的稳定性能量裕度变为可能 。 ( 3) 时间裕度可用以比较不同故障对系统安全 造成的危害程度 。 文章最后以新英格兰系统为例说明能量裕度分 析策略和修正的暂态能量裕度的有效性 。 PmA = PA B =
FAN G Da2zhong1 , ZHOU Bao2rong1 , SON G Wen2nan1 , L IU Yong2qi2 , L EI Wei2min2 ( 1. School of Elect rical Engineering and Energy Tianjin University , Tianjin 300072 , China ; 2. Nort h China Elect ric Dispatch Bureau ,Bejing 100053 , China )
用于电力系统暂态稳定分析的各种同步发电机 模型都包括下面的转子运动方程 : dωi ) Mi = Pm i - Pei > f i (δ dt ( 1) dδ i = ωi - ωR , i = 1 , 2 , …, n dt δ 式中 i 为发电机相对于系统同步参考轴的功角 ,
rad ;ωi 为相对于系统静止参考轴的转角速 , rad/ s ;
α
AB
sep α AB
- P ∫
AB d
CO α AB = V PE
α 式中 AB = α A - α B;
1 α A =