基于網(wǎng)絡(luò)能量的低頻振蕩分析與主振蕩路徑辨識(shí)

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1、圖書(shū)分類號(hào)：U.D.C.:工程碩士學(xué)位論文基于網(wǎng)絡(luò)能量的低頻振蕩分析與主振蕩路徑辨識(shí)碩士研究生：胡志冰導(dǎo)師：蔡國(guó)偉教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：全日制工程碩士學(xué)科、專業(yè)：電氣工程所在單位：電氣工程學(xué)院答辯日期：2015年3月授予學(xué)位單位：東北電力大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C.DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringLowFrequencyOscillationAnalysisBasedonNetworkEnergyandIdentificationofMainOscillationPathCandidate：Hu

2、ZhibingSupervisor：Prof.CaiGuoweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination：Mar.2015University：NortheastDianliUniversity摘要近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)“全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”工程的長(zhǎng)足發(fā)展，電力系統(tǒng)裝機(jī)容量和電壓等級(jí)的提高，以及各種新技術(shù)的使用，電網(wǎng)呈現(xiàn)出分層、分塊、高維度以及強(qiáng)非

3、線性的特點(diǎn)，使得電網(wǎng)控制日益復(fù)雜。電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)基本完成區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)，然其區(qū)域聯(lián)絡(luò)線傳輸功率巨大且聯(lián)絡(luò)線控制復(fù)雜，由此產(chǎn)生了許多不確定因素，給電力系統(tǒng)帶來(lái)了更多的安全隱患，使得電力系統(tǒng)低頻振蕩問(wèn)題日趨明顯。因此，大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)的過(guò)程中出現(xiàn)的低頻振蕩現(xiàn)象日漸受到電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和研究工作者的廣泛重視。制定合理有效的主振蕩路徑辨識(shí)方案是本文研究的核心內(nèi)容。首先，網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù)的建立為低頻振蕩的分析和研究提供了新思路、新方法。網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù)基于支路勢(shì)能法建立了發(fā)電機(jī)端勢(shì)能和支路網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù)，同時(shí)提出了用以判斷電力系統(tǒng)主振蕩路徑的辨識(shí)指標(biāo)，為本文研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。本文對(duì)支

4、路勢(shì)能法的網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù)進(jìn)行了補(bǔ)充，主要是計(jì)及了電阻損耗和負(fù)荷能量，使得整個(gè)能量的計(jì)算更加完整。其次，分析低頻振蕩時(shí)支路網(wǎng)絡(luò)能量和發(fā)電機(jī)端勢(shì)能的分布特性和變化規(guī)律。結(jié)合發(fā)電機(jī)端勢(shì)能的特性，推導(dǎo)證明了發(fā)電機(jī)端振蕩指標(biāo)，并闡述了其物理含義。同時(shí)，基于支路網(wǎng)絡(luò)能量的支路振蕩指標(biāo)，進(jìn)行了新指標(biāo)的補(bǔ)充和完善，使得網(wǎng)絡(luò)能量函數(shù)在系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的研究和分析更加明確?；谥氛袷幹笜?biāo)和發(fā)電機(jī)端振蕩指標(biāo)提出了主振蕩路徑指標(biāo)。建立基于主振蕩路徑辨識(shí)指標(biāo)的主振蕩路徑辨識(shí)方案，實(shí)現(xiàn)了主振蕩路徑的確定。最后，在電力系統(tǒng)分析與綜合軟件（PowerSystemAnalysisSoftwarePac

5、kage，PSASP），對(duì)四機(jī)兩區(qū)算例系統(tǒng)、8機(jī)36節(jié)點(diǎn)算例系統(tǒng)和改動(dòng)的8機(jī)36節(jié)點(diǎn)算例系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，證明了所建立指標(biāo)的有效性和方案的科學(xué)性。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)能量；低頻振蕩；能量分布特性；振蕩指標(biāo)；主振蕩路徑；IAbstractInrecentyears,withtheconstructionoftheregionalpowergrid,theincreaseofpowersystemcapacityandvoltagegradeandtheuseofallkindsofnewtechnology,powersystempresentsahierarchicalpow

6、ergrids,block,highdimensionandthecharacteristicsofstrongnonlinearwhichmakesthegridstructurebecomingmoreandmorecomplicated.Powersystemhasalreadycompletedinterconnectionbetweenregionalpowergridswhiletransmissionpoweronthetielinesishugeandthetielinescontroliscomplicated,whichhasproducedman

7、yuncertainfactorsandhasbroughtmoresecurityhiddendangersforpowersystem,makingtheproblemofpowersystemlowfrequencyoscillationbecomesobviousdaybyday.Therefore,lowfrequencyoscillationproblemappearingattheprogressofnetworkingisgraduallygivenwideattentionbypoweroperationworkersandrese