以单机等面积稳定判据分析多机系统暂态稳定性

结合时域仿真,提出了多机系统中单机角度加速面积、减速面积与单机时间加速面积、减速面积的计算方法;由发电机转子运动微分方程求解得出的转子角速度的计算公式和对稳定系统与不稳定系统发电机转子角速度变化的观察,得出了多机系统中单机等面积稳定判据。单机加速面积、减速面积的计算中考虑了多机的相互影响,揭示了多机稳定系统中单机加速面积与其减速面积是相等的。提出了临界机组的筛选方法。系统临界机组群单机等面积稳定判据与时域仿真角度准则具有相同的精度,但具有数值积分时间短的优点。

单机等面积法电力系统暂态稳定分析

根据单机等面积定则原理SGEAC(single generator equal area cirterion)对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的稳定裕度进行了比较研究,发现两者完全一致。利用物理系统多变量函数的高阶导数,得到了单一等值机群与单一机组功角曲线的理论表达方式,由时域仿真与曲线拟合得到单一机群或单一机组的功角曲线,最终得到系统的能量型稳定裕度。实例验证了所提方法的有效性。

基于参考机的单机等面积暂态稳定分析

提出了相对参考机的单机稳定裕度评估方法.研究了单一机组功角曲线的表达方式,将多机系统中单机功角曲线表达为本机相对参考机转子角度的函数,提出了基于泰勒级数的功角曲线预测拟合方法.提出了稳定裕度的预测评估方法与事后评估方法,比较了事后评估与预测评估所得稳定裕度的差异.SGEAC方法在判别系统是否稳定时没有任何假设,不需要进行动态二群的识别.实例验证了所提方法的有效性.

基于单机等面积的暂态稳定切机切负荷策略及算法

根据单机等面积定则定义了基于动态单等值机群的加速面积与减速面积,提出了切机切负荷紧急控制算法。对基于动态单等值机群的稳定裕度与基于动态二等值机群相对运动的加速面积与减速面积进行了比较研究,在理论上揭示了系统在故障期间获得的动能等于前向机群的动能与后向机群的动能之和,故障切除后系统能够吸收的能量(最大减速面积)等于前向机群能够吸收的能量与后向机群能够吸收的能量之和。利用单机等面积法得到发电功率切除量与负荷功率切除量估计值,在此基础上利用时域仿真校定系统得到了总发电功率切除量。基于单等值机群的方法在理论上解释了切负荷对暂态稳定的影响,算例结果验证了上述算法的正确性,该方法可用于准实时切机策略的决策与更新。

基于不同等值机的暂态稳定分析与控制(英文)

定义了单一等值机的能量型稳定裕度。在不平衡稳定点将机组动态地分为受扰严重和受扰不严重的机组,研究比较了单机无穷大母线(one machine infinite bus,OMIB)等值机和2个等值机组的暂态稳定裕度、紧急控制算法和预防控制算法。发现单等值机组的稳定裕度、紧急控制和预防控制需要调节的机械功率和OMIB等值机完全相等。更好地理解了基于不同等值机暂态稳定的一致性以及等值机组机械功率的调节对暂态稳定的影响。通过具体的算例验证了该理论的正确性,为OMIB等值的暂态稳定分析和控制,特别是预防控制提供了理论基础。

基于功角曲线拟合的快速暂态稳定预估分析

根据单机等面积稳定判据原理,把发电机功角曲线展开成自变量为功角的高阶泰勒级数,采用时域仿真的办法对受扰系统进行短时间的仿真,根据仿真结果对机组电磁功率与转子相对角曲线进行拟合。用得到的功角曲线预测机组的最大减速面积之差,从而可以计算出系统的稳定裕度与不稳定裕度。采用的单机等面积技术既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,又能适用于大规模电力系统,可得出基于加速面积与减速面积的能量型稳定裕度。与其它能量函数法相比,该方法不必进行失稳模式的判别。实例计算表明所提出方法能充分满足工程应用中的可靠性、有效性和计算效率,具有广泛的工程应用前景。

暂态稳定约束的可用输电能力计算

提出了一种基于暂态约束的最大可用传输容量的发电计划调整方法,利用单机等面积定则原理(SGEAC)对预想事故快速扫描、找出严重故障,并计算出临界机组的功率转移量的估计值,进而提出发电计划调整策略。该方法既具有时域仿真方法的精确性与良好的适应性,又能获得单机稳定裕度。与其他能量函数相比,该方法不必进行失稳模式的判别,避免了穷尽式搜索,能够适应多重故障、多摆失稳场景和不同的失稳模式。同时,该算法对所有严重故障集同时处理,满足了实时预防控制的要求。通过对不同失步模式的实例分析验证了所提方法的有效性。

暂态稳定分析中的发电机电磁功率预测研究

在二群失稳模式下 ,得出了机组电磁功率与转子相对惯性中心角的变化为正弦曲线。根据单机等面积稳定判据原理 ,采用时域仿真的办法对受扰系统进行短时间的仿真 ,根据仿真结果对机组电磁功率与转子相对角正弦曲线进行拟合 ,从而得到故障后发电机电磁功率曲线。与传统的用发电机与网络实时参数计算所得的电磁功率方法相比 ,不必进行详细长时间仿真 ,而所得到的预测值与实际计算所得值误差在± 5 %以内 ,且所得到的表达式是具有物理解析意义的。实例计算表明所提出的方法速度快且精度高 。