【摘要】：電磁環(huán)網(wǎng)是不同電壓等級(jí)線路經(jīng)變壓器環(huán)接而成的電網(wǎng)。在電網(wǎng)薄弱時(shí)期,我國(guó)為避免電磁環(huán)網(wǎng)的安全問(wèn)題采取了慎用策略。隨著電網(wǎng)日益強(qiáng)壯,電磁環(huán)網(wǎng)的安全問(wèn)題漸漸隱去。盡管如此,電磁環(huán)網(wǎng)在我國(guó)依然不被鼓勵(lì)。然而,電磁環(huán)網(wǎng)的高低壓線路并行輸電、環(huán)網(wǎng)供電特征對(duì)電網(wǎng)的安全性和供電可靠性具有積極作用。在電網(wǎng)比較堅(jiān)強(qiáng)的現(xiàn)代電網(wǎng)環(huán)境下,重新審視并正確定位電磁環(huán)網(wǎng)的安全性質(zhì),不僅具有推動(dòng)電網(wǎng)安全分析的理論意義,而且具有進(jìn)一步增強(qiáng)現(xiàn)代電網(wǎng)安全性和供電可靠性的現(xiàn)實(shí)意義。本文建立電磁環(huán)網(wǎng)的一般模型,解析并在線校核電磁環(huán)網(wǎng)安全問(wèn)題,論述電磁環(huán)網(wǎng)與電網(wǎng)安全的時(shí)序演化關(guān)系。首先,建立了電磁環(huán)網(wǎng)的一般模型并藉此解析其安全問(wèn)題。基于模型解析了電網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)電磁環(huán)網(wǎng)安全的影響機(jī)理,描述了電網(wǎng)在電磁環(huán)網(wǎng)視角下的堅(jiān)強(qiáng)性。模型表明,電磁環(huán)網(wǎng)的安全性與電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性密切相關(guān)。若電磁環(huán)網(wǎng)的分流現(xiàn)象或潮流轉(zhuǎn)移現(xiàn)象輕微,或低壓側(cè)線路有足夠的充裕度,則電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)程度高,電磁環(huán)網(wǎng)沒(méi)有安全問(wèn)題;反之電磁環(huán)網(wǎng)存在安全問(wèn)題。其次,提出了再穩(wěn)態(tài)潮流主從分裂算法用以更加準(zhǔn)確地校核電磁環(huán)網(wǎng)的靜態(tài)安全性。再穩(wěn)態(tài)是電網(wǎng)在事故后再次實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定功率平衡的狀態(tài)。計(jì)算再穩(wěn)態(tài)潮流應(yīng)考慮系統(tǒng)事故后調(diào)頻因素。若電磁環(huán)網(wǎng)的不同電壓等級(jí)數(shù)據(jù)位于不同的能量管理系統(tǒng),則其再穩(wěn)態(tài)潮流適合采用分裂算法。再穩(wěn)態(tài)潮流主從分裂算法按照電壓等級(jí)將電網(wǎng)分裂為主、從網(wǎng),在主網(wǎng)計(jì)算系統(tǒng)頻率、從網(wǎng)對(duì)該頻率作出功率響應(yīng),通過(guò)主從網(wǎng)間交換少量數(shù)據(jù)進(jìn)行交替迭代,保證全局結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)電磁環(huán)網(wǎng)模型的從網(wǎng)支路電流分解公式改進(jìn)的主從分裂法可以有效地提高算法的計(jì)算速度。經(jīng)檢驗(yàn),所提出的算法比只在主網(wǎng)側(cè)計(jì)算再穩(wěn)態(tài)潮流更加準(zhǔn)確,且該準(zhǔn)確性在電磁環(huán)網(wǎng)情況下更加明顯。第三,提出了再穩(wěn)態(tài)功率轉(zhuǎn)移法并藉此在線校核電磁環(huán)網(wǎng)薄弱支路的靜態(tài)安全。再穩(wěn)態(tài)功率轉(zhuǎn)移法是所有預(yù)想事故對(duì)關(guān)注支路危害程度排序的算法。該算法的準(zhǔn)確隊(duì)列應(yīng)基于再穩(wěn)態(tài)潮流解,以計(jì)及系統(tǒng)調(diào)頻對(duì)排序結(jié)果的顯著影響。該算法的核心公式基于再穩(wěn)態(tài)潮流快速分解法的第1次有功迭代。該公式表明,關(guān)注支路的再穩(wěn)態(tài)功率增量,取決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、初態(tài)工況、事故功率和頻率調(diào)整方式這4個(gè)因素。再穩(wěn)態(tài)功率轉(zhuǎn)移法根據(jù)少量預(yù)存的定常系數(shù),只計(jì)算關(guān)注支路的再穩(wěn)態(tài)功率變化,在普遍意義上顯著提高電磁環(huán)網(wǎng)在線靜態(tài)安全校核精度和速度。最后,辨析了電磁環(huán)網(wǎng)在時(shí)序不變、時(shí)序演化電網(wǎng)中的安全性。在時(shí)序不變電網(wǎng)中,提出了電磁環(huán)網(wǎng)安全運(yùn)行的充分條件和必要條件;結(jié)合這兩種條件與前述兩種安全校核方式,給出了在線監(jiān)視電磁環(huán)網(wǎng)安全性的方法,提出了多種具有高供電可靠性的配電磁環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。在時(shí)序演化電網(wǎng)中,電磁環(huán)網(wǎng)的安全性也會(huì)時(shí)序演化。一方面,電磁環(huán)網(wǎng)安全性和資源利用效率在電網(wǎng)進(jìn)化過(guò)程中會(huì)不斷提高。另一方面,電磁環(huán)網(wǎng)安全性在電網(wǎng)退化過(guò)程中會(huì)不斷降低,但電磁環(huán)網(wǎng)對(duì)連鎖事故進(jìn)程的影響可能有推動(dòng)、抑制、無(wú)作用三種情況。對(duì)于在連鎖事故過(guò)程中容易形成正常弱電磁環(huán)網(wǎng)的強(qiáng)電磁環(huán)網(wǎng),維持電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式可以提高電網(wǎng)的安全性。某省實(shí)際電網(wǎng)算例的連鎖事故分析結(jié)果支持上述結(jié)論。綜上,電磁環(huán)網(wǎng)的安全性與電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)程度和電網(wǎng)時(shí)序演化過(guò)程密切相關(guān)。在堅(jiān)強(qiáng)程度高的電網(wǎng)中,電磁環(huán)網(wǎng)沒(méi)有安全問(wèn)題,甚至可以提高電網(wǎng)的供電可靠性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM732

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫艷;凌武能;李如琦;莫仕勛;蘇毅;黃瓏;秦昕;;采用分布系數(shù)和相角匹配分析的電磁環(huán)網(wǎng)潮流監(jiān)控形式[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年17期

2 楊冬;趙康;劉玉田;;特高壓電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)開(kāi)環(huán)方案優(yōu)化決策[J];高電壓技術(shù);2015年03期

3 譚玉東;李欣然;蔡曄;王燦林;;基于動(dòng)態(tài)潮流的電網(wǎng)連鎖故障模型及關(guān)鍵線路識(shí)別[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年03期

4 肖白;趙龍安;張宇;穆鋼;林子釗;黃劍;;城市中壓配電網(wǎng)合環(huán)操作分析與決策[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2014年16期

5 張曉萱;馬莉;;各自為政的美國(guó)電網(wǎng)[J];國(guó)家電網(wǎng);2014年03期

6 朱星陽(yáng);劉文霞;張建華;吳旭;蔣程;邱威;;計(jì)及系統(tǒng)調(diào)頻作用的隨機(jī)潮流模型與算法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年01期

7 楊冬;劉玉田;;基于網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)特性量化分析的電磁環(huán)網(wǎng)分區(qū)方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年21期

8 周專(zhuān);姚秀萍;王維慶;常喜強(qiáng);王海云;王衡;;基于多電磁環(huán)網(wǎng)的功率轉(zhuǎn)移研究與分析[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2013年22期

9 趙理;劉福鎖;陳濤;李威;方勇杰;薛禹勝;;特高壓輸電通道上受端城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定特性及防御對(duì)策[J];高電壓技術(shù);2012年12期

10 陸丹丹;楊飛燕;王建全;;基于軌跡特征根的快速事故篩選方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年05期

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本文編號(hào)：2636560