動態(tài)電力系統(tǒng)第5章(已修改)
2025-05-28 14:39 本頁面
【正文】 動態(tài)電力系統(tǒng) 2021年秋季 研究生課程 第五章 電力系統(tǒng)動態(tài)等值 主要內(nèi)容 同調(diào)等值 模式等值 估計等值 一、 概論 動態(tài)等值 (dynamic equivalent) 對一個動態(tài)電力系統(tǒng)或其一部分進(jìn)行簡化或降階的處理。 經(jīng)動態(tài)等值簡化處理的電力系統(tǒng)，對于所研究的物理問題，應(yīng)保持主要動態(tài)特性基本不變。動態(tài)等值簡化后的新系統(tǒng)稱為原系統(tǒng)的等值系統(tǒng)。 動態(tài)等值目的 現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和互聯(lián)程度的日益提高給系統(tǒng)穩(wěn)定分析帶來很大的困難，表現(xiàn)在系統(tǒng)模型選擇和數(shù)據(jù)收集，計算機(jī)分析的機(jī)時和內(nèi)存要求，大系統(tǒng)分析時數(shù)值方法的局限性，計算結(jié)果的分析與綜合，以及在線穩(wěn)定分析的快速性要求等方面。 如果對系統(tǒng)先進(jìn)行動態(tài)等值，并以對簡化的等值系統(tǒng)的分析來代替對原來復(fù)雜系統(tǒng)的分析，則不僅可以在保證系統(tǒng)主要動態(tài)性能基本不變的前提下，大大節(jié)省人力、物力，克服上述一系列困難；還可以突出主要矛盾，以研究系統(tǒng)的主要特征和根本問題。 動態(tài)等值時，一般可將系統(tǒng)劃分為三部分： 研究系統(tǒng) 即被研究的區(qū)域。它在等值過程中保持不變。 外部系統(tǒng) 即與研究區(qū)域毗鄰并相互有一定影響的區(qū)域。由于對外部系統(tǒng)的細(xì)節(jié)并不感興趣，而只側(cè)重于它對研究系統(tǒng)的影響，應(yīng)在不影響研究系統(tǒng)主要動態(tài)特性的前提下予以簡化，是動態(tài)等值的主要對象。 剩余系統(tǒng) 即與研究區(qū)域相距很遠(yuǎn)，影響極小，可作高度簡化的區(qū)域。一般以一臺 (或幾臺 )等值機(jī) (或等值負(fù)荷 )表示。 完全系統(tǒng) 保留結(jié)構(gòu) 模型不變 動態(tài)等值 研究系統(tǒng) 外部系統(tǒng) 剩余系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)化簡 模態(tài)壓縮 高度簡化 動態(tài)等值可按原理分為三類： ① 基于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同擺的同調(diào)等值； ② 基于線性化系統(tǒng)模型和特征值分析的模態(tài)等值； ③ 基于在線量測量和參數(shù)估計方法，主要用于在線動態(tài)分析的估計等值，又稱在線等值。 應(yīng)用場合 : 離線暫態(tài)穩(wěn)定分析 特點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)已知，分析大擾動下電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程，系統(tǒng)呈強(qiáng)非線性。 要求：等值前后的研究系統(tǒng)有接近的搖擺曲線。 離線動態(tài)穩(wěn)定分析 特點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)已知，小擾動下，動態(tài)系統(tǒng)模型可用線性化微分方程描述。 要求：等值前后的研究系統(tǒng)應(yīng)有接近的模式（ modes）或模態(tài)分布（ modal shape）。 在線動態(tài)安全分析 特點：系統(tǒng)運行工況時變，結(jié)構(gòu)多變，但有大量實測信息可以利用。 要求：快速對外部系統(tǒng)進(jìn)行辨識等值，使等值前后的研究系統(tǒng)的安全分析結(jié)果有接近的態(tài)勢。 二、同調(diào)等值 在進(jìn)行暫態(tài)仿真時，若在仿真計算時間 t∈ [0 ， τ]內(nèi)，兩臺機(jī)的相對轉(zhuǎn)子角偏差在任一時刻都不大于一個給定的標(biāo)準(zhǔn) ε(0)，則判斷這兩臺機(jī)關(guān)于 τ時間區(qū)段為同調(diào)。即： 同調(diào)等值機(jī)： ??? ???? )()( ttM a x ji 主要用于離線暫態(tài)穩(wěn)定分析。要求等值前后研究系統(tǒng)在大擾動下有接近的轉(zhuǎn)子搖擺曲線，同時要求等值系統(tǒng)中的元件應(yīng)為實際系統(tǒng)元件，以便可直接用暫態(tài)穩(wěn)定程
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