電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真研究畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 -文庫吧
2024-11-13 16:07 本頁面
【正文】 力體制改革實(shí)施后，我國電網(wǎng)建設(shè)的步伐明顯加快，并且根據(jù)我國電網(wǎng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢，制定了 “西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng) ”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)跨區(qū)輸電、跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)，其目標(biāo)就是為了促進(jìn)電力資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置。 截至到 2021 年，以三峽工程為核心，以華中電網(wǎng)為依托，向東南西北四個(gè)方向 2 輻射聯(lián)網(wǎng)的輸電線路已基本建成。以北、中、南三大西電東送通道為主體南北網(wǎng)間多點(diǎn)互聯(lián)、縱向通道聯(lián)系較為緊密的全國電網(wǎng)互聯(lián)的格局已基本形成預(yù)計(jì)到2021年，西電東送的規(guī)模將達(dá)到 5500萬 kW； 2020年將再增加到 1億 kW以上。 “十一五 ”期間，除實(shí)施已經(jīng)明確的三峽右岸至上海直流工程外，規(guī)劃建設(shè)的主要工程還有西北至華北直流輸電工程，西北與川渝聯(lián)網(wǎng)工程，華中與華北背靠背聯(lián)網(wǎng)工程，同時(shí)加大山西陽城送電華東的力度并實(shí)現(xiàn)華北與華東聯(lián)網(wǎng)。 “十一五 ”末期，配合三峽地下電站開發(fā)，建設(shè)向華北送電的支流輸電工程，南北之間將形成以三峽為支撐的主干通道。 目前我國發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量達(dá) ，居世界第二；年發(fā)電量達(dá) 時(shí)，居世界第一，即便如此，我國的發(fā)電量還是不足的。近日，浙江三門核電站的建 造也取得了重大進(jìn)展。由于我國電網(wǎng)的網(wǎng)架相對薄弱、負(fù)荷與發(fā)電中心地理位置較遠(yuǎn)聯(lián)絡(luò)線負(fù)載較重，局部故障的發(fā)生可能引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題。因此，如何保證這樣一個(gè)超大規(guī)模電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，成為擺在我們面前的一個(gè)巨大的難題。若能夠?qū)崿F(xiàn)對全國電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)甚至是超實(shí)時(shí)仿真，就能為在線預(yù)決策和電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行無疑是一個(gè)巨大的保證，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。由于機(jī)電暫態(tài)仿真的計(jì)算量非常大，依據(jù)現(xiàn)有的條件，要對全國聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真目前還無法實(shí) 現(xiàn)。而隨著并行處理技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是可擴(kuò)展、高性價(jià)比的 PC集群系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的可能性越來越大 。 3 2 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究的研究方法 研究暫態(tài)穩(wěn)定的方法有許多種，下面簡單介紹其中幾種。 （ 1）時(shí)域仿真判定法 時(shí)域法是將電力系統(tǒng)各元件模型根據(jù)元件拓?fù)潢P(guān)系形成全系統(tǒng)模型，這是一組聯(lián)立的微分方程組和代數(shù)方程組，然后以穩(wěn)態(tài)工況或潮流解為初值，求擾動下的數(shù)值解，即逐步求得系統(tǒng)狀態(tài)量和代數(shù)量隨時(shí)間的變化曲線，并根據(jù)發(fā)電機(jī)功角值大于某一特定閥值來 判別系統(tǒng)能否在大擾動后維持暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。 （ 2）能量函數(shù)判定法 暫態(tài)能量函數(shù)法的理論基礎(chǔ)是李亞普洛夫穩(wěn)定性定理，因此也稱為擬李亞普洛夫直接法 (簡稱直接法 )。該方法是通過比較擾動結(jié)束時(shí)暫態(tài)能量函數(shù)值與系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時(shí)的暫態(tài)能量值來判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的。 （ 3）擴(kuò)展等面積（ EEAC）判定法 等面積法則從理論上較為完美地解決了單機(jī)－無窮大系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定評估問題，因此人們投入了大量的研究將其應(yīng)用于多機(jī)系統(tǒng)中，其中以我國薛禹勝院士提出的擴(kuò)展等面積法最為著名。擴(kuò)展等面積法的基本思想是：在給定故障擾動下系統(tǒng)的機(jī)組分為臨 界機(jī)組和非臨界機(jī)組兩群，基于軌跡聚合和保穩(wěn)變換，分別對這兩群機(jī)組用等值機(jī)進(jìn)行動態(tài)等效，進(jìn)而又等值為單機(jī)－無窮大系統(tǒng)，從而可利用等面積法則評估系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 （ 4）人工智能判定法 人工智能方法可進(jìn)行非模型的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判別，具有在線計(jì)算速度快、容易生成決策用的啟發(fā)規(guī)則等優(yōu)點(diǎn)，因此與傳統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析方法構(gòu)成了良好的互補(bǔ)。目前，人工智能方法主要有：模式識別、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)法。 4 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的方法 由于大擾動后，發(fā)電機(jī)機(jī)械功率和電磁功率的差額， 即加速功率是導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要原因。因此，提高暫態(tài)穩(wěn)定，應(yīng)從減小發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的不平衡功率、減小轉(zhuǎn)子相對加速以及減少轉(zhuǎn)子相對動能變化量等方面著手。根據(jù)這種原則，提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施主要有： 1）自動重合閘裝置：重合閘成功就可以增加減速面積，從而提高暫態(tài)穩(wěn)定。
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