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区域互联电力系统同调动态等值的分布式协同计算方法

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第一章绪论

§1.1市场条件下区域互联电力系统安全稳定性分析的新特征

1.1.1电力市场对稳定分析的新要求

1.1.2区域互联电力系统安全稳定分析的新特征

1.1.3市场运行环境对系统动态等值的新要求

§1.2电力系统动态等值

1.2.1动态等值的发展过程

1.2.2基于发电机转子同摆的同调等值法

1.2.3基于线性化系统模型和特征值分析的模态等值法

1.2.4基于在线量测量和参数估计的估计等值法

1.2.5三种等值方法的比较

§1.3本文主要工作

第二章电力系统同调机群识别方法

§2.1引言

§2.2电力系统模型

2.2.1基本假设

2.2.2发电机模型

2.2.3简化的系统模型

§2.3经典方法

2.3.1事故的模拟

2.3.2时域仿真计算

2.3.3分群算法

§2.4状态矩阵方法

2.4.1系统状态矩阵

2.4.2耦合系数

2.4.3弱耦合识别

§2.5小结

第三章同调发电机群分布式协同识别

§3.1引言

§3.2基于经典时域仿真方法的同调发电机群分布式协同识别

3.2.1基于母线的区域分割

3.2.2基于母线分割的分布式发电机同调协同识别

§3.3基于状态矩阵方法的同调发电机群分布式协同识别

3.3.1基于支路的区域分割

3.3.2边界母线化简系数矩阵

3.3.3子系统同调机群识别

§3.4算例

Case 1:10机39节点系统

Case 2:50机145节点系统

§3.5小结

第四章基于同调发电机群的电力系统动态等值

§4.1引言

§4.2同调发电机群动态等值

4.2.1参数说明

4.2.2惯性聚合算法

§4.3负荷网络的化简

§4.4算例

Case 1:10机39节点系统

Case 2:50机145节点系统

§4.5小结

第五章结论及展望

§5.1本文工作总结

§5.2未来工作展望

参考文献

硕士期间发表的论文

致 谢

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摘要

现代电力系统逐渐向市场化改革和区域互联方向发展,给暂态稳定分析提出了新的要求——暂态稳定分析应该满足市场和区域互联情况下分布式计算的要求。同调动态等值是提高复杂大型互联系统动态行为分析速度的一种有效方法。在电力市场条件下,区域子系统运行具有相对独立性、系统数据具有一定的不透明性,大量成员公司之间需要交换哪些信息,交换频度如何,对交换信息的质量有何要求,如何保证公司间自由获取必要的正确信息,最终使成员公司间能够协同完成符合精度要求的动态等值,是本文所要研究的问题。 本文提出了两种子系统分布式同调动态等值方法。在时域仿真同调识别方法的基础上,应用母线分割方法将系统划分成几个子系统,对系统方程按照分割区域重新排列,得到适合分布式情况下协同计算的形式。在协同计算时,每次迭代计算需要通讯一次,将与分割母线相连的母线电压相角发送给邻接子系统,最后根据同调判据判断同调机群。在弱耦合识别方法的基础上,应用支路分割将系统划分成几个子系统,在邻接区域子系统间通过一次性交换少量边界母线信息,可形成子系统状态矩阵,应用基于状态矩阵的弱耦合同调识别方法,判断每个子系统内部的同调机群。在子系统同调机群识别结果的基础上,采用发电机内节点处进行聚合的惯性聚合算法对同调发电机进行聚合,采用以高斯消去为主要思想的电流穴简化法对负荷网络进行化简。 基于本文提出的两种分布式同调动态等值方法,开发出相应的计算机程序,并分别以10机39节点系统和50机145节点系统为算例,通过等值系统与原系统动态行为的比较,验证了本文提出的分布式动态等值方法是有效的。

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