基于軌跡的軌跡靈敏度計算及電網(wǎng)仿真驗證研究.pdf

1、數(shù)值仿真是分析電力系統(tǒng)動態(tài)行為的重要工具,仿真精度對電力系統(tǒng)安全分析和控制具有重要影響。國內(nèi)外多次事故后仿真復(fù)現(xiàn)結(jié)果均表明基于原有的模型參數(shù)庫仿真結(jié)果與實測軌跡存在較大差異。因此,如何基于仿真誤差尋找誤差源,并對其進行有效校核,提高數(shù)值仿真可信度是提高電力系統(tǒng)安全分析水平,保證電力系統(tǒng)運行安全性和經(jīng)濟性的重要研究內(nèi)容。
　　 軌跡靈敏度是數(shù)值仿真驗證的重要工具,現(xiàn)有的軌跡靈敏度計算方法是基于電力系統(tǒng)模型和參數(shù)得到軌跡靈敏度的計算

2、模型,進而采用數(shù)值積分的方法獲得軌跡靈敏度,該方法不僅計算代價大,且計算結(jié)果依賴于所建立的模型和參數(shù)的準(zhǔn)確性。
　　 本文基于電力系統(tǒng)高階模型,提出了基于軌跡計算單機系統(tǒng)和多機系統(tǒng)的軌跡靈敏度的卷積法,僅根據(jù)軌跡即可計算得到軌跡相對于元件參數(shù)的靈敏度以及軌跡相對于故障切除時間的靈敏度,避免了由數(shù)值積分計算軌跡靈敏度的方法對模型和參數(shù)的依賴,充分揭示了軌跡靈敏度與軌跡之間關(guān)系的物理本質(zhì)。該方法避免了參數(shù)的誤差對計算精度的影響,且計

3、算簡單,極大地減小了軌跡靈敏度計算代價,為基于軌跡的電力系統(tǒng)動態(tài)分析提供了重要的理論支持。
　　 本文深入研究了電力系統(tǒng)數(shù)值仿真驗證面臨的困難,提出了基于軌跡分段的振蕩模式識別方法。并基于軌跡特征給出了評價仿真精度的誤差指標(biāo)。給出了基于軌跡靈敏度確定仿真誤差源的方法。最后通過對動模實驗室兩機系統(tǒng)的事故后仿真復(fù)現(xiàn)驗證了本文提出的誤差指標(biāo)和誤差溯源方法的有效性。
　　 本文基于電力系統(tǒng)分塊仿真驗證思想,深入分析了基于混合動態(tài)

4、仿真的電力系統(tǒng)仿真解耦基本原理及實現(xiàn)方法,提出了基于實測電壓軌跡的混合動態(tài)仿真方法,實現(xiàn)了電網(wǎng)的分塊仿真驗證。通過對實際電力系統(tǒng)和新英格蘭10機系統(tǒng)的分塊仿真驗證,說明了該方法的有效性。
　　 為提高大區(qū)電網(wǎng)仿真驗證的效率,本文開發(fā)了基于Matlab環(huán)境的電力系統(tǒng)模型參數(shù)校正軟件。軟件基于電力系統(tǒng)分析軟件PSAT為計算內(nèi)核,可自動實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的分塊解耦,確定仿真誤差源,自動進行模型參數(shù)的校正,為實現(xiàn)大規(guī)模電力系統(tǒng)的仿真驗證提供