本文關(guān)鍵詞：基于功率—頻率靈敏度的主動解列策略研究

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【摘要】：隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜；同時受電力市場改革等因素的影響,大型互聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行點(diǎn)越來越逼近其運(yùn)行極限。這種情況下電網(wǎng)的安全穩(wěn)定裕度降低,發(fā)生嚴(yán)重的局部擾動或故障時,如果不能及時采取有效措施,很容易引發(fā)電力系統(tǒng)的連鎖故障造成系統(tǒng)崩潰。在電力系統(tǒng)受到較大擾動時,繼電保護(hù)和安全自動裝置作為第一道和第二道防線,起到快速清除故障、抑制頻率和電壓較大波動的作用,保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和正常供電,而系統(tǒng)解列則是防止系統(tǒng)崩潰,避免引發(fā)大范圍停電事故的最后一道防線。系統(tǒng)解列可以在持續(xù)故障或連鎖故障造成系統(tǒng)無法完整運(yùn)行的情況下,將整個電網(wǎng)分解為若干個獨(dú)立的電力孤島,對重要負(fù)荷繼續(xù)供電,從而限制事故的影響范圍、避免全網(wǎng)崩潰。系統(tǒng)解列可分為被動解列與主動解列,被動解列是指在預(yù)先設(shè)定好的解列點(diǎn)處安裝解列裝置,由解列裝置根據(jù)本地信息判斷是否動作,存在著預(yù)設(shè)解列點(diǎn)不合理、缺少全局配合等問題；主動解列則是從系統(tǒng)角度出發(fā),利用廣域信息進(jìn)行在線決策的自適應(yīng)解列方式,它根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時確定并執(zhí)行最優(yōu)的解列方案,以阻止連鎖故障的發(fā)展,盡可能大的保證安全穩(wěn)定供電的范圍,將系統(tǒng)的損失降低到最小。主動解列可以提高智能電網(wǎng)的可靠性和魯棒性、增強(qiáng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益、適應(yīng)新能源的發(fā)展,是智能電網(wǎng)中自愈和自適應(yīng)功能的重要組成部分。論文主要做了以下幾個方面的工作：一、綜述了主動解列的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,介紹了主動解列的應(yīng)用平臺和數(shù)據(jù)支撐系統(tǒng)——廣域量測系統(tǒng)(Wide Area Monitoring System, WAMS),并對主動解列的決策過程以及生成最優(yōu)解列斷面的算法模型進(jìn)行了較為詳細(xì)的總結(jié)。二、鑒于大型互聯(lián)系統(tǒng)中存在著明顯的頻率時空分布特性,論文引入了功率-頻率靈敏度的概念,并提出了基于功率-頻率靈敏度的主動解列策略評價模型。該評價模型綜合考慮了解列后孤島內(nèi)有功功率不平衡量和頻率偏移量兩個因素,可以對不同解列策略實(shí)施后的孤島動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行評估。最后,提出了基于功率-頻率靈敏度的主動解列策略求解模型,該模型以解列斷面對應(yīng)的孤島內(nèi)的頻率偏移量最小為目標(biāo)函數(shù),以系統(tǒng)分割約束、系統(tǒng)功率平衡、孤島連通性約束等作為約束條件,以線路的開斷信息作為主要變量,并規(guī)范為了混合整數(shù)線性規(guī)劃(Mixed integer linear program,MILP)模型。為了驗(yàn)證該模型的有效性,分別以IEEE-9節(jié)點(diǎn)及IEEE-118節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例進(jìn)行了建模仿真,并與其他方法進(jìn)行了對比分析。仿真結(jié)果表明,采用基于MILP和功率-頻率靈敏度的主動解列斷面搜索模型,可以得到綜合考慮解列后孤島頻率偏移量和有功功率不平衡量的最優(yōu)解列策略,有助于解列后孤島的快速穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：主動解列 混合整數(shù)型線性規(guī)劃 功率-頻率靈敏度 解列策略求解模型
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 論文的主要研究工作17-19
• 第2章 主動解列研究基礎(chǔ)19-27
• 2.1 WAMS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用19-22
• 2.1.1 WAMS基本介紹19-21
• 2.1.2 WAMS的發(fā)展與應(yīng)用21-22
• 2.2 主動解列策略的求解過程與模型22-24
• 2.2.1 主動解列決策過程22-23
• 2.2.2 主動解列策略的求解模型23-24
• 2.3 混合整數(shù)線性規(guī)劃問題及其求解24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 基于功率-頻率靈敏度的主動解列策略評價模型27-38
• 3.1 功率-頻率靈敏度理論推導(dǎo)27-32
• 3.2 主動解列策略的快速評價模型32-33
• 3.3 算例分析33-37
• 3.3.1 算例基本介紹33-35
• 3.3.2 結(jié)果與分析35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 基于功率-頻率靈敏度的主動解列策略求解模型和算法38-58
• 4.1 基于功率-頻率靈敏度的主動解列策略求解模型38-45
• 4.1.1 目標(biāo)函數(shù)38-39
• 4.1.2 約束條件39-44
• 4.1.3 求解模型44-45
• 4.2 主動解列模型的求解軟件與算法45-48
• 4.2.1 Yalmip+Cplex基本介紹46
• 4.2.2 求解算法46-48
• 4.3 算例分析48-56
• 4.3.1 九節(jié)點(diǎn)算例研究48-50
• 4.3.2 118 節(jié)點(diǎn)算例研究50-56
• 4.4 本章小結(jié)56-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文成果65-66
• 附件66

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本文編號：788435