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基于混合稳态模型的电力系统在线静态安全评估策略探究

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第1章 绪论

1.1 国内外电力工业发展现状

1.2 电力系统静态安全评估的目的和意义

1.3 在线静态安全评估方法的国内外研究现状

1.4 本文主要研究工作

第2章 电力系统分析的数学模型

2.1 引言

2.2 各电气元件的数学模型

2.3 电力系统分析的数学模型

第3章 基于潮流模型的在线静态安全评估准确性探究

3.1 引言

3.2 IEEE14节点系统的评估结果准确性探究

3.3 IEEE145节点系统的评估结果准确性探究

第4章 奇异摄动理论和准稳态模型

4.1 引言

4.2 平衡点的稳定性和稳定域

4.3 奇异摄动理论

4.4 准稳态模型

第5章 基于混合稳态模型的在线静态安全评估方法

5.1 引言

5.2 在线静态安全评估方法框架

5.3 在线静态安全评估计算

5.4 在线静态安全评估方法论

第6章 算例分析

6.1 引言

6.2 IEEE 14 节点系统Ⅰ

6.3 IEEE 14 节点系统Ⅱ

6.4 IEEE 14 节点含风能系统

6.5 IEEE 145 节点系统

第7章 结论与展望

7.1 研究结论

7.2 课题展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

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摘要

随着社会经济的快速发展,电力系统的负荷不断增加,伴随着环境对于新建发电厂、铺设新网络等方面的限制,使得电力系统的运行点迫近其稳定极限。在这种重压条件下,电力系统的非线性特性表现得愈加明显,使得重载系统和轻载系统所表现出的电力系统运行特性差距很大。因此,在这种高负荷水平的运行状态下,运行人员更加需要与各种运行条件相对应的实时的静态安全评估结果。
  本文通过算例测试发现,目前被工业界使用的在线静态安全评估方法存在严重的问题:在轻载系统中,基于潮流模型的在线静态安全评估确实能够提供较为准确的评估结果;然而在重载系统中,由于电力系统的非线性特性更明显,导致潮流解更频繁且更严重地偏离系统真实运行点。所以,基于传统潮流模型的在线静态安全评估方法会提供错误的评估结果。再结合对于准稳态模型理论基础的研究,发现准稳态模型能够很好地解决潮流解不准确的问题,且利用准稳态模型进行仿真分析的时间远远小于利用完整时域仿真模型分析所用时间,具有在线应用的潜质。综合在线静态安全评估现存问题和准稳态模型的特点,本文提出一种新的在线静态安全评估策略:基于混合稳态模型(即潮流模型和准稳态模型)的三阶段式策略。经本文所设计方案的三个阶段的分析过后,运行人员将得到静态安全评估结果,包括:按照故障后果严重程度有序排列的不安全故障、预警故障列表,以及各故障对应引起的紧急情况。经过算例验证发现,上述方法能够很好地解决本文所指出的基于传统潮流模型的在线静态安全评估策略给出错误评估结果的问题。

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