【正文】 外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。 Distributed small hydropower。已查明可開發(fā)量達(dá)12990MW，其中100MW以下的中小水電可開發(fā)量達(dá)6830MW。分布式發(fā)電技術(shù)的逐步推廣而帶來(lái)的分布式電源容量的不斷增大，無(wú)疑將使這種影響成為決定配網(wǎng)側(cè)綜合負(fù)荷特性的重要因素。不恰當(dāng)?shù)哪Ｐ蜁?huì)使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況不一致，或偏樂(lè)觀，或偏保守，從而構(gòu)成系統(tǒng)的潛在危險(xiǎn)或造成不必要的投資。 小水電綜合等效建模及含小水電的配網(wǎng)綜合負(fù)荷等效建模 小水電機(jī)組特點(diǎn)及其等效建模思路 小水電機(jī)組特點(diǎn)小水電數(shù)目眾多，接入方式多種多樣，為了更加系統(tǒng)和規(guī)范地去研究小水電，在對(duì)小水電這種分布式電源建模之前，有必要對(duì)小水電的特點(diǎn)做出說(shuō)明。 （）調(diào)速器用來(lái)維持輸出功率的恒定，由于小水電調(diào)速器的時(shí)間常數(shù)比較大，在暫態(tài)過(guò)程中，可以近似忽略其動(dòng)態(tài)特性。20%的范圍內(nèi)變化。同樣進(jìn)行兩個(gè)方面的分析：搖擺曲線分析和功率外特性分析。 典型機(jī)組參數(shù)編號(hào)1234567891011121314PN(kW)SN(kVA)Ra()Xd()X’d()Xq()T’d0()Tj() 地區(qū)小水電差異性分析根據(jù)逐級(jí)等效建模思想，在確定10kV母線側(cè)、35kV母線側(cè)小水電網(wǎng)絡(luò)等效模型之后，最終的目的是獲取220kV變電站110kV母線側(cè)的小水電網(wǎng)絡(luò)等效模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)，上述的統(tǒng)計(jì)分析是針對(duì)郴州市桂陽(yáng)縣和資興市兩個(gè)地區(qū)的小水電實(shí)際情況所調(diào)查出的結(jié)果，對(duì)于其它小水電豐富的地區(qū)，我們不妨大膽認(rèn)為其小水電分布特性與調(diào)查的結(jié)果類似，但又要有所區(qū)別，因?yàn)闄C(jī)組的選擇與流域的水文情況很密切。以此來(lái)推廣模型的使用區(qū)域。（2）研究負(fù)荷模型①小水電集中上網(wǎng)變電站負(fù)荷模型依據(jù)對(duì)湖南電網(wǎng)小水電總體情況的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，特別是郴州地區(qū)的小水電機(jī)組容量及參數(shù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，基于逐級(jí)等效思路，采用統(tǒng)計(jì)綜合和仿真反演相結(jié)合的方法，構(gòu)建了分布式小水電集群的綜合等效模型——三階微分方程描述的的等值發(fā)電機(jī)，并基于容量加權(quán)平均的統(tǒng)計(jì)綜合原理確定了符合湖南電網(wǎng)實(shí)際的模型參數(shù)。夏小方式下，5種網(wǎng)絡(luò)水平在湘西南地區(qū)不同負(fù)荷水平條件下的暫態(tài)穩(wěn)定性的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄B。(4)就總體情況而言，考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，湖南主網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平、特別夏小方式下主網(wǎng)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平有了較大提高。參考文獻(xiàn)[1] [J].農(nóng)村電氣化，2006，（1）：4042.[2] 鄒體峰，[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2007，（2）：8284.[3] 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謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。思路大致如下：依據(jù)本文研究成果，以湖南電網(wǎng)為研究對(duì)象，在常規(guī)主網(wǎng)仿真網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上衍生出含湘南郴州110kV配網(wǎng)、含全網(wǎng)小水電等效模型的仿真網(wǎng)絡(luò)、含全網(wǎng)小水電等效模型及湘南郴州配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)（包含郴州110kV配網(wǎng)及資興市低壓配網(wǎng)），在這三種仿真網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)夏小方式下，系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性進(jìn)行仿真分析，分析小水電動(dòng)態(tài)特性對(duì)主網(wǎng)小干擾穩(wěn)定性的影響。湖南電網(wǎng)電源及負(fù)荷分布的特點(diǎn)決定了：夏小方式下，負(fù)荷中心缺少大的電源支撐，無(wú)論考慮小水電動(dòng)態(tài)特性與否，夏季小方式下系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平均較冬大方式下系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平差。計(jì)算結(jié)果表明：考慮小水電動(dòng)態(tài)模型與否對(duì)湘中地區(qū)的暫態(tài)穩(wěn)定性影響不大，但是考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，系統(tǒng)的總體穩(wěn)定性水平要稍好，具體體現(xiàn)為在相同故障條件下，考慮小水電動(dòng)態(tài)模型后，系統(tǒng)母線電壓跌落水平稍低，故障切除后電壓恢復(fù)過(guò)程較快，主要發(fā)電機(jī)機(jī)組之間的相對(duì)功角振蕩衰減較快，且這種規(guī)律在湘中地區(qū)具有普遍性。 暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)判定系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的基本原則有：①系統(tǒng)內(nèi)主力機(jī)組之間最大相對(duì)角小于180176。(a) (b)(c) (d) 小水電裝機(jī)容量的典型分布情況根據(jù)上述分析，我們就能很方便的確定這4種典型小水電區(qū)域的典型參數(shù)。桂陽(yáng)縣小水電機(jī)組容量分布圖05001000150020002500300035004000191725334149576573818997105113121129小水電編號(hào)小水電裝機(jī)容量（kW） 桂陽(yáng)縣小水電機(jī)組容量分布圖 資興市小水電機(jī)組容量分布圖由上述兩圖可以看出，小水電機(jī)組的容量基本在1MW以下，并且在1MW以下的機(jī)組分布的比較均勻，在1MW以上的機(jī)組型號(hào)不多，分布比較離散，因此可以以1MW為界限，對(duì)1MW以下的小水電采用模糊C均值聚類的方法來(lái)選取典型機(jī)組，對(duì)1MW以上的機(jī)組則直接取離散的容量點(diǎn)來(lái)作為典型機(jī)組。等值負(fù)荷即為所研究區(qū)域總的負(fù)荷，包括除了下網(wǎng)負(fù)荷之外，還包括小水電區(qū)域的自供負(fù)荷。式（）中，Y（Xj,K)表示在第j個(gè)參數(shù)組的情況下，第K個(gè)離散時(shí)刻的響應(yīng)。 等值小水電機(jī)組模型結(jié)構(gòu)的研究對(duì)于等值小水電發(fā)電機(jī)組，通過(guò)上述章節(jié)中所述的小水電機(jī)組的特點(diǎn)，本研究對(duì)單個(gè)小水電機(jī)組的描述采用傳統(tǒng)凸極同步發(fā)電機(jī)模型來(lái)進(jìn)行等效。文獻(xiàn)[811]分析了在分布式電源接入情況下，不同負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。電力系統(tǒng)建模是仿真計(jì)算的基礎(chǔ)，如果模型不夠準(zhǔn)確，在臨界情況下有可能改變定性結(jié)論，或者掩蓋一些重要現(xiàn)象。小水電站由于自身調(diào)節(jié)能力的限制，在極端天氣條件下（如豐水期出現(xiàn)的短時(shí)干旱），其出力的急劇變化會(huì)給主網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)不利影響。中國(guó)的小水電在現(xiàn)階段主要是指由地方、集體或個(gè)人集資興辦與經(jīng)營(yíng)管理的，裝機(jī)容量25000kW及以下的水電站和配套的地方供電電網(wǎng)。研究結(jié)果表明：考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，湖南主網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平、特別夏小方式下主網(wǎng)系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平有了較大提高。本文以湘南電網(wǎng)為研究對(duì)象，以電力系統(tǒng)綜合分析程序（PSASP）為研究工具，研究了分布式小水電對(duì)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。截止2010年湖南電網(wǎng)的年度最大負(fù)荷為17162MW，%，最小負(fù)荷6339MW，同比增長(zhǎng)31%；平均峰谷差3270MW，%；，%。但是小水電的發(fā)電方式受氣候影響大，出力具有較強(qiáng)的隨機(jī)性和波動(dòng)性，且由于其發(fā)電受地理環(huán)境因素的制約，呈現(xiàn)出分布廣泛、容量小、出力具有較強(qiáng)的不確定性等特點(diǎn)。第四章 結(jié)語(yǔ)，指出本課題研究的成果或觀點(diǎn)，對(duì)其應(yīng)用價(jià)值加以預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，并指出今后進(jìn)一步在本研究方向進(jìn)行研究工作的展望與設(shè)想。二、含分布式電源配網(wǎng)綜合負(fù)荷建模方面含分布式小水電配網(wǎng)綜合建模方面，由于小水電發(fā)展趨于飽和，以往對(duì)小水電的重視程度不夠，因此對(duì)于小水電配網(wǎng)綜合建模的具體實(shí)用方法提得不多，但以往用于主網(wǎng)機(jī)組參數(shù)確定和簡(jiǎn)化的方法可以值得借鑒[46]。 綜合等效負(fù)荷模型結(jié)構(gòu) 分布式小水電的綜合等效建模 基本原理和方法由于小水電數(shù)量多、地理位置分布廣、容量大小不一、運(yùn)行方式具有類似的季節(jié)性等特點(diǎn)，本課題采用統(tǒng)計(jì)綜合和仿真反演檢驗(yàn)相結(jié)合的方法來(lái)對(duì)小水電機(jī)群的綜合等效進(jìn)行研究。 等值前后發(fā)電機(jī)相對(duì)功角曲線，在12秒的仿真時(shí)間內(nèi)，對(duì)合興電站等值前后，系統(tǒng)其它電站之間相對(duì)功角曲線具有有較好的相似性，說(shuō)明該等值方法是切實(shí)可行的。因此在對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)該按照靈敏度從大到小的順序?qū)ο嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 含小水電的綜合負(fù)荷模型的典型參數(shù)及推廣應(yīng)用 典型機(jī)組容量的確定由于小水電機(jī)組數(shù)目龐大，且機(jī)組型號(hào)眾多，要獲取所有小水電機(jī)組的參數(shù)是非常困難的，但由于小水電單機(jī)容量不大，都是位于一定的容量范圍之內(nèi)，所以只要在容量分布范圍之內(nèi)均勻選取幾種容量的典型機(jī)組作為調(diào)查機(jī)組就可以滿足要求。 （）上述方法的前提是需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)組信息做全面的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，為了使得研究成果具有普遍的通用性，我們對(duì)幾種典型的分布給出其等值參數(shù)，以便在僅已知網(wǎng)絡(luò)小水電總裝機(jī)容量的情況下，模型也能得到較為準(zhǔn)確的應(yīng)用。在夏小方式湘南地區(qū)負(fù)荷水平分別按1650MW、2550MW、2950MW、4000MW計(jì)算，冬大方式湘南地區(qū)負(fù)荷水平按2550MW、2950MW、4000MW來(lái)計(jì)算湖南主網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行仿真分析計(jì)算。 湘西北地區(qū)夏小方式下5種計(jì)算方式的穩(wěn)定性分析方式江復(fù)線雙回同跳（遠(yuǎn)端）電 壓功 角計(jì)算結(jié)果表明：夏小方式下，5種網(wǎng)絡(luò)在湘西北地區(qū)四種不同負(fù)荷水平條件下的暫態(tài)穩(wěn)定性差異性不大。 總體分析(1)結(jié)果相同之處通過(guò)考慮與不考慮小水電動(dòng)態(tài)特性的仿真計(jì)算結(jié)果來(lái)看，湘南地區(qū)穩(wěn)定問(wèn)題水平存在一定相同之處：由于湘南電網(wǎng)缺乏無(wú)功電源支撐，湘南電網(wǎng)存在一定暫態(tài)電壓穩(wěn)定問(wèn)題，該電壓穩(wěn)定問(wèn)題與湘西南電源的功角穩(wěn)定問(wèn)題交織在一起，形成較為復(fù)雜的穩(wěn)定問(wèn)題。此結(jié)果，與當(dāng)前