基于軌跡靈敏度的暫態(tài)穩(wěn)定極限算法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)約束下的穩(wěn)定極限分析一直是電力工程界關(guān)心的重要研究課題之一。傳統(tǒng)的穩(wěn)定極限計算方法有重復(fù)時域仿真法和基于能量裕度特性的直接法。前者主要有系統(tǒng)模型精細(xì)，結(jié)果準(zhǔn)確的特點；后者計算速度快，能適應(yīng)在線應(yīng)用的要求。本文提出基于軌跡靈敏度計算故障的臨界切除時間(CCT)和發(fā)電機極限出力的新方法，結(jié)合了兩者的優(yōu)點，更好地拓展了穩(wěn)定極限分析方法。 軌跡靈敏度通常分為對系統(tǒng)參數(shù)的α靈敏度和對系統(tǒng)初始狀態(tài)的β靈敏度。系統(tǒng)故障后軌跡對故障

2、切除時間的靈敏度，一般是通過β靈敏度計算，其物理意義不夠明確。本文通過嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，首次提出了計算系統(tǒng)對故障切除時間軌跡靈敏度的伴隨矩陣積分方法。以此為基礎(chǔ)，開拓了新的CCT分析方法。在研究了最小修正動能(CKE)和最小歸一化動能(NKE)對切除時間關(guān)系特性后，本文提出了以最小動能對故障切除時間的靈敏度為指引的CCT迭代算法。將系統(tǒng)不穩(wěn)定軌跡對切除時間的靈敏度映射為動能對切除時間的標(biāo)量靈敏度，成功的解決了不穩(wěn)定軌跡最小動能到達(dá)時刻的時

3、間偏移問題。結(jié)合α靈敏度，該方法可應(yīng)用到發(fā)電機臨界出力的計算上。 本文提出的基于軌跡靈敏度的暫態(tài)穩(wěn)定極限算法，具有不受系統(tǒng)模型限制及計算效率高的優(yōu)點。運用該方法，經(jīng)一至兩次迭代，便可準(zhǔn)確計算系統(tǒng)的穩(wěn)定極限。在線運用中，該方法可快速評價故障的不穩(wěn)定程度、計算CCT及發(fā)電極限。 本文提出的基于軌跡靈敏度的暫態(tài)穩(wěn)定極限算法在典型10機39節(jié)點的新英格蘭系統(tǒng)上進(jìn)行了充分地驗算，其結(jié)果驗證了該算法在估算CCT和發(fā)電機臨界出力的精度