【正文】 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫(xiě)論文的過(guò)程中給予我了很多論文素材，還在論文的撰寫(xiě)和排版等過(guò)程中提供了熱情的幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最忠心的感謝！感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師—朱秋萍老師，她對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)?？梢酝ㄟ^(guò)以桂陽(yáng)縣蓉城變低壓側(cè)10kV配網(wǎng)為背景進(jìn)行仿真計(jì)算，對(duì)比分析上述間歇性分布式電源補(bǔ)償電容綜合優(yōu)化配置模型和間歇性分布式電源、補(bǔ)償電容的獨(dú)立最優(yōu)配置模型。(2)除了在主網(wǎng)穩(wěn)定影響方面對(duì)湖南電網(wǎng)進(jìn)行分析，還可以從分布式電源優(yōu)化配置方面對(duì)其進(jìn)行分析。在以后的關(guān)于分布式小水電對(duì)湘南受端電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響的研究可以關(guān)注以下幾點(diǎn)：(1)在主網(wǎng)穩(wěn)定影響方面，本文只是分析了小水電分布式電源綜合負(fù)荷模型對(duì)湖南主網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響，還需要研究考慮小水電分布式電源的小干擾穩(wěn)定計(jì)算[15]。此結(jié)果，與當(dāng)前正在使用的綜合負(fù)荷等效模型相比，在準(zhǔn)確性和安全性上都有了一定的提高。在實(shí)現(xiàn)模型能接入實(shí)際仿真網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基礎(chǔ)上，與典型計(jì)算模型等其他模型進(jìn)行仿真對(duì)比分析，得出了關(guān)于湖南主網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性影響的新的結(jié)論。(3)在上述等效建模工作的前提下，以湘南電網(wǎng)為研究重點(diǎn)區(qū)域，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配網(wǎng)、含全網(wǎng)小水電等效模型的仿真網(wǎng)路等五種網(wǎng)絡(luò)，并在這五種仿真網(wǎng)絡(luò)中，從不同季節(jié)運(yùn)行方式和不同負(fù)荷水平，對(duì)比分析了這五種仿真網(wǎng)絡(luò)下小水電模型對(duì)主網(wǎng)穩(wěn)定性的差異性，揭示了考慮小水電集群的動(dòng)態(tài)特性后對(duì)湖南主網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響：采用考慮了小水電集群的動(dòng)態(tài)特性的等值機(jī)模型后，夏小極端運(yùn)行方式下，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有了明顯的提高，對(duì)于冬大方式下，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有所提高。(1)對(duì)小水電機(jī)組等效模型結(jié)構(gòu)和小水電集群等值方法進(jìn)行了分析和驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上運(yùn)用由低電壓等級(jí)向高電壓等級(jí)逐級(jí)等效的思想對(duì)含小水電配網(wǎng)綜合負(fù)荷等值模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，并以典型小水電區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，建立考慮分布式小水電電源的湖南電網(wǎng)典型220kV變電站（110kV側(cè)）綜合負(fù)荷模型，并提出模型參數(shù)適用性調(diào)整方法，對(duì)不同特點(diǎn)的小水電區(qū)域建立相應(yīng)的模型參數(shù)庫(kù)。但夏小方式下系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍較冬大方式下主網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，因此，在夏小方式下，應(yīng)特別重視發(fā)電機(jī)的出力安排和穩(wěn)控措施的制定。 本章小結(jié)通過(guò)使用本項(xiàng)目的研究成果，小水電對(duì)湖南電網(wǎng)穩(wěn)定影響主要結(jié)論如下：(1)考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，湘西北地區(qū)、湘中地區(qū)的穩(wěn)定性水平并無(wú)明顯變化，但故障時(shí)電壓跌落程度、故障清除后的回穩(wěn)時(shí)間等方面有所改善；(2)考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，湘西南、湘南地區(qū)暫態(tài)穩(wěn)定性水平都有較大的提高，特別是在夏小方式下；(3)考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，湘南地區(qū)的開(kāi)機(jī)方式可以變得更為靈活，具體體現(xiàn)在東江的開(kāi)機(jī)方式上。②湘南地區(qū)的最小開(kāi)機(jī)方式方面：考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，東江電廠的開(kāi)機(jī)方式更為靈活，當(dāng)湘南地區(qū)220kV變電站下網(wǎng)負(fù)荷低于1700MW，東江電廠可以不需要至少保持1臺(tái)機(jī)組運(yùn)行。(2)結(jié)果不同之處考慮小水電動(dòng)態(tài)特性之后，湖南主網(wǎng)的安全穩(wěn)定性有較大提高，主要體現(xiàn)在下面兩個(gè)方面：①湖南主網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平有較大程度提高夏季小方式下，考慮小水電動(dòng)態(tài)特性后，湖南主網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平有了較大程度的提高；冬大方式下，考慮小水電的動(dòng)態(tài)特性后，湖南主網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性水平有所提高。 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。通過(guò)對(duì)以上5種計(jì)算方式的計(jì)算比較，可得到各種情況下，如下表所示的湘南電網(wǎng)最小開(kāi)機(jī)方式。該地區(qū)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定問(wèn)題主要體現(xiàn)在湘南地區(qū)高負(fù)荷時(shí)段，艾鶴線鶴側(cè)分別發(fā)生三相永久性短路故障。湘南地區(qū)的暫態(tài)穩(wěn)定水平與該地區(qū)電源開(kāi)機(jī)方式、負(fù)荷水平以及湘西南電源開(kāi)機(jī)方式密切相關(guān)。 湘南地區(qū)最小開(kāi)機(jī)分析在2011年華中華北聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行調(diào)整，獲取上述的5種網(wǎng)絡(luò)，對(duì)此5種網(wǎng)絡(luò)在相同負(fù)荷水平條件下進(jìn)行湘南地區(qū)的最小開(kāi)機(jī)進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明：夏小方式下，5種網(wǎng)絡(luò)中湘西南地區(qū)的暫態(tài)穩(wěn)定性差異性較大；但冬大方式下，5種網(wǎng)絡(luò)中湘西南地區(qū)的暫態(tài)穩(wěn)定性差異不大。夏小方式下鶴云線近端發(fā)生三相短路時(shí)，5種網(wǎng)絡(luò)在湘中地區(qū)四種不同負(fù)荷水平條件下的暫態(tài)穩(wěn)定性差異性較大，具體分析計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附錄B。 湘中地區(qū)暫態(tài)穩(wěn)定水平分析在2011年華中華北聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行調(diào)整，獲取上述的5種計(jì)算方式，對(duì)此5種網(wǎng)絡(luò)在相同負(fù)荷水平條件下進(jìn)行湘中地區(qū)的暫態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行分析計(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。在此極端方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行模型1模型5穩(wěn)定性對(duì)比分析。（4）典型計(jì)算模型+郴州地區(qū)小水電動(dòng)態(tài)等值模型此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在典型計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，只將郴州地區(qū)有小電源接入110kV網(wǎng)絡(luò)的變電站的負(fù)荷模型采用前述研究所得到的小電源集群的動(dòng)態(tài)等值模型，其余變電站的負(fù)荷模型均采用采用的35%恒阻抗并聯(lián)65%感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的綜合負(fù)荷模型，記此計(jì)算方式為模型4；（5）典型計(jì)算模型+變電站負(fù)荷為負(fù)值的節(jié)點(diǎn)使用動(dòng)態(tài)等值模型（共有6個(gè)變電站負(fù)荷為負(fù)值）此種計(jì)算方式在典型計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，將計(jì)算數(shù)據(jù)中變電站負(fù)荷為負(fù)值的負(fù)荷模型用項(xiàng)目所得的動(dòng)態(tài)等值模型來(lái)代替，對(duì)于變電站下網(wǎng)負(fù)荷為正的節(jié)點(diǎn)，均采用35%恒阻抗+65%感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的綜合負(fù)荷模型，記此計(jì)算方式為模型5。下面就5種情況進(jìn)行詳細(xì)介紹。②其他地區(qū)部分變電站負(fù)荷模型其他地區(qū)的負(fù)荷模型仍然采用65%感應(yīng)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)35%恒定阻抗綜合負(fù)荷模型。 負(fù)荷模型（1）當(dāng)前使用的模型湖南電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算當(dāng)前使用的負(fù)荷模型為65%感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，35%恒定阻抗綜合負(fù)荷模型，其中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的模型參數(shù)為：定子漏電抗x1=，轉(zhuǎn)子漏電抗x2=，對(duì)于變電站負(fù)荷為負(fù)的節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)將其模型轉(zhuǎn)變?yōu)楹阕杩鼓Ｐ?。且為減幅振蕩；② pu以上；③聯(lián)絡(luò)線功率振蕩屬衰減趨勢(shì)。其中潮流計(jì)算采用牛頓–拉夫遜法，穩(wěn)定計(jì)算采用PSASP ，積分時(shí)段一般為40 s。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。以下將依據(jù)研究結(jié)果，對(duì)湖南電網(wǎng)各地區(qū)穩(wěn)定水平進(jìn)行了全面校核，特別是對(duì)湘南地區(qū)的穩(wěn)定水平及最小開(kāi)機(jī)方式進(jìn)行分析研究；并與基于當(dāng)前正在使用的負(fù)荷模型的電網(wǎng)穩(wěn)定計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行比較。雖然程序中考慮了小水電出力對(duì)主網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，但是只考慮了其靜態(tài)特性，并未考慮到小水電的動(dòng)態(tài)特性，具有一定的局限性[1314]。在計(jì)算數(shù)據(jù)中，由于大量電源接入110kV網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致部分220kV變電站負(fù)荷為負(fù)值。39第三章 考慮分布式電源綜合負(fù)荷模型對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性影響分析 前言電力系統(tǒng)中各元件模型及參數(shù)的不同，系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析結(jié)果也不盡相同，其中發(fā)電機(jī)及負(fù)荷的模型對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響尤為突出。(2)本章根據(jù)實(shí)際情況對(duì)小水電模型的適用性進(jìn)行了分析，提出了模型適用于不同小水電區(qū)域綜合負(fù)荷建模的參數(shù)調(diào)整方法。 典型小水電區(qū)域的典型參數(shù)典型分布編號(hào)1234等值機(jī)組期望容量（kVA）15662510003750以資興電網(wǎng)為例，全網(wǎng)共有小水電190多座，按照上述方法，經(jīng)過(guò)機(jī)組等效后可得到一個(gè)全網(wǎng)小水電等值機(jī)組的參數(shù)。典型分布(a)、這種分布小容量機(jī)組占大多數(shù)，主要存在于河網(wǎng)水系不夠發(fā)達(dá)的地區(qū)；典型分布(b)、這種分布中等容量的機(jī)組占主要部分，主要存在于河網(wǎng)水系較充沛的地區(qū)；典型分布(c)、屬于平均分布類型，要存在于河網(wǎng)水系完整發(fā)達(dá)的地區(qū)；典型分布(d)、這種分布大容量機(jī)組占大多數(shù)，主要存在于河網(wǎng)水系簡(jiǎn)單但充沛的地區(qū)。 （）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。具體等效模型參數(shù)求解思路如下：（1）確定M組典型容量S(i)下的小水電機(jī)組的參數(shù)X(i)，（i=1，2，3，…，M）；（2）確定待研究網(wǎng)絡(luò)機(jī)組容量分布。在上述研究中，我們已經(jīng)對(duì)含小水電的配網(wǎng)模型結(jié)構(gòu)展開(kāi)了研究和分析，初步證明上述提出的模型結(jié)構(gòu)是合理的，在已知實(shí)際網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的前提下，得出的模型參數(shù)也是有效的；為了使得模型能夠普遍應(yīng)用到其他小水電網(wǎng)絡(luò)中去，我們有必要根據(jù)小水電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況來(lái)調(diào)整模型的參數(shù)，以更合理地描述其對(duì)外等效的特征[12]。 模型適用性的調(diào)整盡管目前有關(guān)研究學(xué)者已提出了各種不同的模型結(jié)構(gòu)，但是電力工業(yè)仍大量使用相對(duì)簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)負(fù)荷模型，其原因在于綜合負(fù)荷建模依然存在一些基本的問(wèn)題尚未解決，其中包括三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：首先，在這些負(fù)荷模型結(jié)構(gòu)中，哪種模型能夠最好地模擬負(fù)荷的特征并且擁有最簡(jiǎn)單的模型結(jié)構(gòu)；其次，負(fù)荷模型的參數(shù)是否可以被識(shí)別；再次，這些負(fù)荷模型的泛化性能力尚待全方位檢驗(yàn)。（1）從單機(jī)容量來(lái)看，在落差大、地勢(shì)陡峭的地區(qū)，小容量的機(jī)組占主要部分；在流量大、水庫(kù)多的地區(qū)，采用的機(jī)組容量相對(duì)要大一些。 選取的典型機(jī)組容量典型機(jī)組容量單位：MW容量1234567891011121314 典型機(jī)組參數(shù)的確定由于小水電機(jī)組數(shù)目眾多，而且一般的小水電站設(shè)備都很簡(jiǎn)陋，負(fù)責(zé)運(yùn)行和維護(hù)的工作人員缺少相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，給調(diào)查小水電機(jī)組參數(shù)帶來(lái)了非常大的困難，使得調(diào)查工作幾乎難以進(jìn)行，因此，在調(diào)查統(tǒng)計(jì)并結(jié)合相關(guān)的電機(jī)常用數(shù)據(jù)手冊(cè)，以及電機(jī)設(shè)計(jì)典型參考值的基礎(chǔ)上，獲取了相應(yīng)發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)參數(shù)。采用模糊C均值聚類（FCM）的方法對(duì)小水電機(jī)組容量進(jìn)行聚類后，、。、。 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。、采用上述等效方法確定的小水電模型基本上能對(duì)原小水電網(wǎng)絡(luò)的外特性進(jìn)行準(zhǔn)確描述，但隨著等效網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大，其精確程度需要得到保證，因此按照上述的參數(shù)靈敏度分析結(jié)果，對(duì)等值后的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整后，等值精度會(huì)有一定程度的提高，這較之目前對(duì)配網(wǎng)普遍采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)并聯(lián)靜態(tài)負(fù)荷等效模型的準(zhǔn)確程度有了非常大的提高。為了進(jìn)一步檢驗(yàn)上述綜合等效模型結(jié)構(gòu)以及參數(shù)確定和調(diào)整方法的有效性，繼續(xù)以桂陽(yáng)縣實(shí)際小水電網(wǎng)絡(luò)為例，將等效范圍擴(kuò)大至蓮塘變下屬的整個(gè)10kV網(wǎng)絡(luò)。這說(shuō)明對(duì)小水電集群采用的等值方法是合理的?？梢钥闯?，等值前后的曲線在故障之后的一段時(shí)間內(nèi)（第一擺振幅）是擬合的比較好的，并且回穩(wěn)的時(shí)間也十分相近。 等值示意圖 發(fā)電機(jī)參數(shù)發(fā)電機(jī)母線名參數(shù)Ra()Xd()X’d()Xq()T’d0()Tj()Sb(MVA)麻料電站泮家富友電站板山塘電站2084（等效機(jī)組） 等效后的其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)參數(shù)Re(Ω)Xe(Ω)PL(MW)QL(MW)在上網(wǎng)饋線距離2063母線50