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网络拓扑结构及运行方式变化对DSR影响的研究

作　者: 乔永亮
导　师: 刘怀东
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统安全性分析动态安全域拓扑结构多运行方式电气距离超平面
分类号: TM712
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
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内容摘要

以提高电网的安全稳定运行水平为主要目的的安全性分析一直是非常活跃的研究领域。电力系统动态安全域(DSR)理论为电力系统安全评估和控制决策提供大量有效信息,近年来取得了大量的研究成果,已经成为电力系统动态安全分析的重要方法。已有的DSR计算,是在给定电力系统的拓扑结构和参数、运行条件及扰动的前提下进行的。但实际上,由于电力系统的运行方式总是受到负荷的频繁变化和随机因素的干扰,造成电力系统的运行方式和拓扑结构频繁发生局部变化,此时需要重新计算DSR。虽然DSR只需要离线计算,但其计算量是巨大的,必须找出电力系统运行方式和拓扑结构发生局部变化快速估算DSR的方法。为此,论文通过大量仿真分析,研究了运行方式、拓扑结构发生局部变化时DSR边界超平面间的变化情况,并发现了DSR的两个规律性认识:1.给定故障类型与故障地点时,运行方式发生局部变化前后DSR边界超平面之间具有相当好的平行性质;2.拓扑结构发生局部变化前后DSR边界超平面之间具有较好的平行性质。进一步研究发现,运行方式、拓扑结构发生局部变化时DSR边界超平面迁移距离与故障点到发生变化处的电气距离之间存在一定的函数关系。据此提出了运行方式、拓扑结构发生局部变化时基于电气距离的DSR快速估算算法,所提算法可极大减少计算时间,且电力系统规模越大,计算时间减少效果越显著。在IEEE 4机11节点和New England 10机39节点系统的仿真验证了所提方法的有效性。New England 10机39节点系统仿真结果表明,在精度满足实际工程需要的前提下,所提算法计算时间仅为传统拟合法的3%。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-17
  1.1 引言  8-9
  1.2 电力系统安全性分析方法  9-12
    1.2.1 静态安全性分析方法  9-10
    1.2.2 动态安全性分析方法  10-12
    1.2.3 传统安全性分析方法的不足  12
  1.3 电力系统动态安全域  12-14
  1.4 影响电力系统安全性的随机因素及其分布特性  14-16
  1.5 本文主要工作  16-17
第二章电力系统动态安全域  17-30
  2.1 引言  17-18
  2.2 电力系统动态安全域的定义  18-19
  2.3 电力系统动态安全域的计算  19-29
    2.3.1 计算DSR的拟合法  20-24
    2.3.2 计算DSR的解析法  24-28
    2.3.3 计算DSR的其它方法  28-29
  2.4 小结  29-30
第三章电力系统运行方式及网络拓扑结构的变化对暂态稳定的影响  30-36
  3.1 电力系统运行方式的分类  30-32
    3.1.1 最大、最小运行方式的定义  30-31
    3.1.2 运行方式变化对继电保护整定的影响  31-32
    3.1.3 运行方式变化对暂态稳定的影响  32
  3.2 电力系统网络拓扑结构变化对暂态分析的影响  32-35
    3.2.1 电力系统网络拓扑结构概述  32-33
    3.2.2 典型的厂站拓扑结构及其网络等值  33-34
    3.2.3 厂站等值网络及其运行方式切换  34-35
  3.3 小结  35-36
第四章电力网络电气距离与网络分区  36-43
  4.1 电气距离的定义  36-38
  4.2 电气距离的简化计算  38-39
  4.3 基于电气距离的系统分区和断面的确定  39-42
    4.3.1 消去冗余节点  39-40
    4.3.2 系统分区计算步骤  40-42
  4.4 IEEE 10 机39 节点系统的分区  42
  4.5 小结  42-43
第五章电力系统运行方式和拓扑结构的局部变化对DSR的影响  43-63
  5.1 DSR边界超平面的近似平行性  43-44
  5.2 网络拓扑结构局部变化时DSR边界超平面的近似平行性  44-48
  5.3 运行方式局部变化时DSR边界超平面的近似平行性  48-52
  5.4 运行方式和拓扑结构同时局部变化时DSR边界超平面的近似平行性  52-54
  5.5 多运行方式下DSR边界超平面的近似平行性  54-58
  5.6 IEEE 10 机39 节点系统平行性规律的验证  58-62
  5.7 小结  62-63
第六章运行方式和拓扑结构局部变化时基于电气距离的DSR快速估算  63-75
  6.1 DSR边界超平面迁移距离与电气距离关系的规律性认识  63-68
  6.2 基于DSR边界超平面迁移距离与电气距离关系的规律性认识的DSR估算算法  68-72
    6.2.1 对拟合法搜索方向的改进  68-69
    6.2.2 求取修正DSR  69
    6.2.3 DSR快速搜索实现过程  69-70
    6.2.4 运行方式与拓扑结构局部变化时DSR边界超平面快速估算的数学模型  70-72
  6.3 IEEE 10 机39 节点系统算例分析  72-74
  6.4 小结  74-75
第七章结论  75-76
  7.1 本文主要研究成果  75
  7.2 今后的研究方向  75-76
参考文献  76-79
发表论文和参加科研情况说明  79-80
致谢  80

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