【正文】
其余機組的振蕩,這種振蕩局限于區(qū)域內(nèi),影響相對較小。[6,7],它表現(xiàn)為一個機群對另一個機群的振蕩,這種振蕩的危害性比較大,一經(jīng)發(fā)生會經(jīng)由聯(lián)絡(luò)線向全系統(tǒng)傳播。 低頻振蕩的機理研究 負阻尼機理。他運用阻尼轉(zhuǎn)矩的概念對單機無窮大系統(tǒng)低頻振蕩現(xiàn)象產(chǎn)生的原因作了機理分析和解釋,認為高放大倍數(shù)的快速勵磁系統(tǒng)會使系統(tǒng)產(chǎn)生負阻尼轉(zhuǎn)矩,抵消了系統(tǒng)由于電機,勵磁繞組,機械等所產(chǎn)生的正阻尼,從而導(dǎo)致系統(tǒng)的總阻尼很小或為負[8]。在負阻尼的情況下擾動將被放大,從而引起功率的振蕩。重負荷、遠距離傳輸?shù)木€路,現(xiàn)代高放大倍數(shù)高速勵磁系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,是導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)負阻尼的主要原因。阻尼理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)低頻振蕩的分析領(lǐng)域。 共振機理該理論認為,當(dāng)擾動頻率和系統(tǒng)的自然振蕩頻率存在某種關(guān)系時,則可能導(dǎo)致共振,并且若該頻率處于低頻振蕩階段,則可能引發(fā)系統(tǒng)的低頻振蕩[7]。它具有起振快,振幅大,起振后保持同步振蕩以及失去振蕩源后能夠快速平息的特點。文獻[9]對河北安保線的低頻振蕩進行了分析,認為該振蕩屬于共振型振蕩,并指出調(diào)速系統(tǒng)、勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)擾動或機組的軸系機械拍振都有可能是振蕩的起因,同時,單純的負荷投切擾動產(chǎn)生振蕩的可能性很小。 非線性理論[1014]20世紀(jì)80年代,Areb與Virayar首先揭示了電力系統(tǒng)的非線性奇異現(xiàn)象,并指出這種現(xiàn)象是由 HOPF 分歧引起的,要作為輔助分析方法。分歧理論研究低頻振蕩問題的一個突出優(yōu)點是,它充分考慮電力系統(tǒng)的非線性特性,用特征值并結(jié)合高階多項式在數(shù)學(xué)解空間結(jié)構(gòu)上來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性,能夠解決系統(tǒng)在臨界點附近的穩(wěn)定問題。HOPF 理論指出了在分岔點附近,存在著亞臨界分歧和超臨界分歧。系統(tǒng)將由平衡態(tài)分岔為周期環(huán),通過曲率系數(shù),橫截條件來判斷分叉發(fā)生的方向,周期軌是否穩(wěn)定等。文獻[10]通過對單機無窮大系統(tǒng)的低頻振蕩的HOPF分歧的研究,指出在各種運行方式下,當(dāng)勵磁系統(tǒng)參數(shù)變化時,系統(tǒng)存在著亞臨界分歧,即由常規(guī)線性化分析所得到的低頻振蕩的不穩(wěn)定域?qū)U大到S平面的左半平面。文獻[11]利用復(fù)變量構(gòu)建一維中心子空間和數(shù)值微分方法,求出了多機系統(tǒng)分歧出極限環(huán)時的曲率系數(shù),指出在原平衡點會分岔為極限環(huán),系統(tǒng)可能發(fā)生亞臨界分歧,由穩(wěn)定態(tài)分岔為不穩(wěn)定態(tài),也可能發(fā)生超臨界分歧,由不穩(wěn)定態(tài)分歧為穩(wěn)定態(tài)。解決了以往算法只能用于簡單系統(tǒng)而不能用于多機系統(tǒng)的問題。同時還有混沌機理,混沌指那些看上去隨機,實際上由精確的法規(guī)所決定,并對初始條件十分敏感的長期有界的動態(tài)行為[12]。實際電力系統(tǒng)是個強非線性的大型系統(tǒng),動態(tài)行為十分復(fù)雜,存在著發(fā)生混沌振蕩的可能。一旦發(fā)生混沌現(xiàn)象,則可能出現(xiàn)一種非周期的,似乎是無規(guī)則的,突發(fā)式的或陣發(fā)式的機電振蕩?;煦绲难芯浚ㄋa(chǎn)生的機理、形成路徑、影響因素,判別方法、控制措施等,但目前的研究尚處于初步探討階段,研究的對象一般為規(guī)模很小的簡單系統(tǒng),許多問題都有待進一步研究。三、論文的主攻方向、主要內(nèi)容、研究方法及技術(shù)路線本論文依據(jù)H電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃和遠景目標(biāo)規(guī)劃方案,研究“十二五”期間以及遠期H電網(wǎng)分別作為送端和受端系統(tǒng)時,需消納的特高壓電力電量能力。以PSASP為平臺進行電力電量平衡計算分析;H電網(wǎng)消納特高壓電力電量能力研究;相關(guān)電氣計算。研究特高壓“三華”同步電網(wǎng)投產(chǎn)前、后,與華中(H)電網(wǎng)相關(guān)的功率振蕩特性及其變化趨勢,查找阻尼為負或阻尼較弱的振蕩模式;若存在阻尼為負或阻尼較弱的振蕩模式,則研究有效的抑制低頻振蕩針對性的措施,研究內(nèi)容及技術(shù)路線如下:① 根據(jù)國家電網(wǎng)公司2009年特高壓電網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)架,考慮H省與周邊區(qū)域、省、市功率交換的各種運行方式,建立含特高壓“三華”同步電網(wǎng)、H主干電網(wǎng)及三峽送端系統(tǒng)的PSASP網(wǎng)絡(luò)模型;② 針對“三華”聯(lián)網(wǎng)前后的各種運行方式,基于PSASP平臺進行電網(wǎng)功率振蕩特性計算分析,~2Hz之間的功率振蕩模式,查找與這些振蕩模式相關(guān)的機組,從而得到“三華”同步電網(wǎng)建成前后互聯(lián)系統(tǒng)各機組之間、機組與子系統(tǒng)之間、各子系統(tǒng)之間的功率振蕩特性;若存在阻尼為負或阻尼較弱的振蕩模式,分析產(chǎn)生弱阻尼振蕩模式的主要原因。四、論文工作進度安排3月初~3月中旬完成任務(wù)書及開題報告。了解我國特高壓輸電的現(xiàn)狀和規(guī)劃。3月中旬~4月初閱讀“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃的各報告資料,熟悉整個H電網(wǎng)主網(wǎng)架。進行2012數(shù)據(jù)的校核,對省公司進行收資,完成2012計算數(shù)據(jù)到2015數(shù)據(jù)的更新。4月初~4月下旬基于PSASP,進行特高壓“三華”同步電網(wǎng)投產(chǎn)前、后H電網(wǎng)的潮流及穩(wěn)定性分析;4月下旬~5月中旬基于潮流及穩(wěn)定性分析,進行功率振蕩分析,給出研究結(jié)論;5月中旬~5月下旬撰寫并修改報告。五、論文主要參考文獻[1] 倪以信,陳壽孫,[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002:344351.[2] Western Systems Coordinating Council(WSCC).Disturbance report for the power system outage that occurred on the Western Interconnection on August 1 0th,l 996 at 1548 Past,October l 996.[3] (1999~2007).北京:中國電力出版社,2008. [4] 余貽鑫,[J].中國電機工程學(xué)報,2005,25(11):611.[5] 張寧.提高特高壓電網(wǎng)輸電能力研究[D].濟南:山東大學(xué),2008.[6] Kundur System Stability and Controls [M].北京:中國電力出版社,2002. [7] 李強,袁越,[J].繼電器,2005,5:7883.[8] , Charles of Synchronous Machine Stability as Affected by Excitation Control. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems.1969, 4(88): 316328. [9] 王鐵強,賀仁睦,[J].中國電機工程學(xué)報,2002,22(2):2125.[10] Ying Huang, Zheng Xu, Wulue Practical Analysis Method of Low Frequency Oscillation for Large Power System.IEEE Power Systems.2003, 4: 122125.[11] 鄧集祥,馬景蘭.電力系統(tǒng)中非線性奇異現(xiàn)象的研究[J].電力系統(tǒng)自動化,1999,23(22):16.[12] 賈宏杰,余貽鑫,[J].中國電機工程學(xué)報,2001,21(7):2629.[13] 鄧集祥,劉洪波.多機電力系統(tǒng)非線性振蕩的研究[J].中國電機工程學(xué)報,2002,22(10):6770.[14] Ahed E H, Varaiya P. Nonlinear Oscillations in Power Power and Energy System. 1984, 6(1): 3743.[15] 王錫凡,方萬良,[M].北京:科學(xué)出版社,2003.[16] 杜正春,劉偉,方萬良,[J].中國電機工程學(xué)報,2005,25(2):1721.[17] Ying Huang, Zheng Xu Wulue Practical Analysis Method of Low Frequency Oscillation for Large Power System. IEEE Power Systems. 2003, 4: 122125. [18] PSASP基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫用戶手冊.[19] PSASP潮流計算用戶手冊.[20] PSASP暫態(tài)穩(wěn)定計算用戶手冊.[21] PSASP小干擾穩(wěn)定計算用戶手冊.[22] H電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃總報告[R].湖北:湖北省電力公司,2010.[23] H電網(wǎng)“十二五”主網(wǎng)架規(guī)劃設(shè)計報告[R].湖北:湖北省電力公司,2010.[24] H電網(wǎng)對“三華”同步電網(wǎng)適應(yīng)性研究[R].湖北:湖北省電力公司,****年**月**日