應用連續(xù)法的自適應電力系統(tǒng)安全裕度評估研究.pdf

1、連續(xù)潮流在安全裕度評估和預防控制中有廣泛的應用。該方法的步長控制需要事先選取關鍵節(jié)點或電壓梯度范數的標量系數。關鍵節(jié)點位置和最佳標量系數會隨仿真情景不同而不同，選取不當的關鍵節(jié)點和標量系數將會嚴重影響計算效率。全體特征根追蹤能夠尋找到鞍結分岔相關和霍普夫分岔相關穩(wěn)定邊界，是分析失穩(wěn)機理和裕度評估的有力手段，但其計算代價高。不變子空間連續(xù)技術只追蹤與失穩(wěn)強相關的少數關鍵特征根，但該方法目前不能保證所追蹤特征根集合始終包含關鍵特征根。針對上

2、述問題，本文提出了不依賴于關鍵節(jié)點和電壓梯度標量范數的連續(xù)潮流。提出了應用投影化不變子空間連續(xù)的少數關鍵特征根追蹤技術，能保證所追蹤關鍵特征根集合始終包括關鍵特征根。
　　提出了應用收斂監(jiān)測的自適應步長連續(xù)潮流。利用收斂監(jiān)測得出步長，同時利用發(fā)電機無功輸出、節(jié)點電壓和參數間線性靈敏度得出使離散控制恰好動作的步長集合。取上述步長中的最小步長，以在考慮離散控制的前提下，得出保證校正收斂的最大步長，提高連續(xù)潮流效率。提出了雅可比矩陣不變

3、牛頓法和擬牛頓法的混合迭代策略，以提高校正過程效率。在IEEE-300系統(tǒng)中的算例表明，與精確性好的固定小步長方法比較，本文所提方法能準確反映系統(tǒng)狀態(tài)變量變化和離散控制動作。實際系統(tǒng)中的算例表明，與變步長參考方法比較，本文所提方法效率更高，不依賴于關鍵節(jié)點的選取，更適合不同仿真情景下多次的連續(xù)潮流計算。
　　在應用收斂監(jiān)測的自適應步長連續(xù)潮流中，提出了檢測極限誘導分岔的簡便方法。應用線性靈敏度檢測極限誘導分岔，觀察系統(tǒng)中大多數發(fā)電

4、機無功輸出趨于上限突然變?yōu)榇蠖鄶第呌谙孪薜默F象，以此判斷極限誘導分岔的出現。仿真算例表明，該算法能準確的檢測到極限誘導分岔，且不需要知曉極限誘導分岔相關發(fā)電機的位置。
　　提出了應用投影化連續(xù)不變子空間的自適應關鍵特征根追蹤算法。利用投影化不變子空間連續(xù)技術追蹤系統(tǒng)最右關鍵特征根集合和阻尼比最小關鍵特征根集合。不變子空間連續(xù)需要求解含有高維數非稀疏矩陣的Riccati方程組，在系統(tǒng)規(guī)模增長時計算效率不高。為此本文建立投影空間，對不

5、變子空間連續(xù)進行投影化，大幅降低Riccati方程組中矩陣的維數，以提高計算效率。設置投影空間對應的特征根集合為關鍵特征根集合和部分關鍵集合外特征根。在投影空間中關鍵特征根和關鍵集合外特征根之間交疊、相遇時，自動更新關鍵特征根集合，從而保證所追蹤特征根始終包括關鍵特征根，及時捕捉到分岔點。在新英格蘭39節(jié)點系統(tǒng)和118節(jié)點系統(tǒng)中的仿真算例表明本文算法能根據需要準確自動的更新關鍵特征根集合，而參考算法需要根據系統(tǒng)情況事先確定關鍵特征根集合