資料介紹
大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)具有明顯的空間分布特征,深入研究與分析電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)的時空分布特征對實現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜電力系統(tǒng)頻率控制具有重要意義。本文在對多機電力系統(tǒng)動態(tài)頻率過程分析的基礎(chǔ)上,詳細闡述和論證了大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率的分區(qū)響應(yīng)特性。進而基于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)保持模型定義節(jié)點頻率耦合系數(shù),實現(xiàn)了節(jié)點間動態(tài)頻率響應(yīng)關(guān)聯(lián)性的量化評估。利用節(jié)點頻率耦合矩陣研究了大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率的分區(qū)響應(yīng)特性,并提出了動態(tài)頻率的分區(qū)響應(yīng)同頻區(qū)域辨識的動態(tài)分割方法。仿真分析結(jié)果表明:本文定義的動態(tài)頻率耦合矩陣較好的反映了節(jié)點間的動態(tài)頻率的關(guān)聯(lián)程度,分割所得區(qū)域內(nèi)的動態(tài)頻率同步度較高。
隨著大機組及大容量遠距離輸電的快速發(fā)展和應(yīng)用,由機組開停、線路投切、各種短路及斷線故障等引起的大規(guī)模功率脫落引起的動態(tài)頻率問題嚴(yán)重影響現(xiàn)代電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)動態(tài)頻率安全分析與控制方法均建立在全系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)完全同步這一假設(shè)的基礎(chǔ)上,但伴隨著大規(guī)?;ヂ?lián)電網(wǎng)的出現(xiàn),受擾后的電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)表現(xiàn)出很強的時空分布特征。廣域相量測量系統(tǒng)(WMAS)的應(yīng)用為大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)時空分布特征的觀測提供了有力的工具。文獻[10]利用WAMS 記錄的不同測點的動態(tài)頻率錄播數(shù)據(jù)詳細分析了受擾后的系統(tǒng)頻率的動態(tài)過程:頻率不僅隨時間變化,而且各電氣點的頻率變化過程亦存在一定的差異。文獻[9]基于量測信息定義了動態(tài)頻率響應(yīng)時空特征矩陣,實現(xiàn)了動態(tài)頻率響應(yīng)時空分布特征的量化分析。
目前,對于電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)時空分布特征的分析仍然集中于對觀測數(shù)據(jù)(WAMS 錄播數(shù)據(jù)和全狀態(tài)時域仿真結(jié)果)的分析,此類方法對于事故分析具有重要的意義。但當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較大且量測點較少時,上述方法的有效性和實用性將會受到嚴(yán)重的制約。因此,相對于基于量測的動態(tài)頻率響應(yīng)時空分布特征分析方法,利用擾動前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運行參數(shù)等系統(tǒng)固有特征參數(shù)對大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)的時空分布特性進行分析對指導(dǎo)電力系統(tǒng)運行更具實用價值。
本文通過深入研究多機系統(tǒng)動態(tài)頻率過程,論證了大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率的分區(qū)響應(yīng)特性,并以電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)保持模型為基礎(chǔ),結(jié)合相對增益矩陣(RGA)理論的最新發(fā)展,定義了節(jié)點間頻率耦合系數(shù),節(jié)點動態(tài)頻率關(guān)聯(lián)性的量化分析,進而設(shè)計實現(xiàn)了大規(guī)模電力系統(tǒng)動態(tài)頻率響應(yīng)同頻區(qū)域辨識方法。仿真分析結(jié)果表明:本文定義的節(jié)點頻率耦合矩陣較好的反映了節(jié)點間的動態(tài)頻率的關(guān)聯(lián)程度,分割所得區(qū)域內(nèi)的動態(tài)頻率同步度較高。
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