【摘要】：隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和電力負(fù)荷的持續(xù)增長,人們對(duì)安全可靠的電力依賴越來越強(qiáng)。然而,由于受到電力系統(tǒng)自身的原因限制以及外部干擾條件的影響,電力系統(tǒng)時(shí)常發(fā)生事故,而且很大的一部分大停電事故的發(fā)生是由連鎖跳閘事故發(fā)展而來的,此類連鎖故障往往是由單一元件故障或線路過負(fù)荷引起的,元件相繼退出運(yùn)行造成大面積停電甚至整個(gè)電網(wǎng)的崩潰,在這種大停電事故發(fā)展的初期,如果電力操作人員控制得當(dāng),是完全可以避免的。由于電網(wǎng)本身的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有著其特定的、內(nèi)在的特性,這種特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)的性能會(huì)產(chǎn)生深刻的影響。因此,本文從電網(wǎng)的自身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)角度出發(fā),分析復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù),將不同復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)連鎖故障模型的拓?fù)鋮?shù)進(jìn)行比較,給出在進(jìn)行預(yù)防連鎖故障的切機(jī)、切負(fù)荷控制時(shí)需要考慮的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù),為連鎖故障的預(yù)防控制奠定基礎(chǔ)。文中在判斷出系統(tǒng)中發(fā)生潮流轉(zhuǎn)移引起的過負(fù)荷情況下,通過對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)的改進(jìn)以及分析節(jié)點(diǎn)與支路電流的關(guān)系,給出切機(jī)、切負(fù)荷最優(yōu)控制節(jié)點(diǎn)的選擇方法,然后給出合適的切機(jī)、切負(fù)荷控制量的計(jì)算及選取方法來進(jìn)行切機(jī)、切負(fù)荷操作。通過對(duì)IEEE30節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,了解到通過一輪的切機(jī)、切負(fù)荷控制有時(shí)無法使過載線路電流恢復(fù)到安全范圍內(nèi),需要采取多步的切機(jī)、切負(fù)荷控制。文中將分布式模型預(yù)測控制優(yōu)化算法應(yīng)用于連鎖故障的預(yù)防控制中,通過動(dòng)態(tài)矩陣控制算法對(duì)已選取的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的切機(jī)、切負(fù)荷控制量進(jìn)行最優(yōu)求解,并將最優(yōu)的控制量作為實(shí)際的切機(jī)、切負(fù)荷控制量,通過實(shí)時(shí)滾動(dòng)優(yōu)化,達(dá)到抑制連鎖故障蔓延的目的。最后,文中繼續(xù)對(duì)IEEE30節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,與沒有進(jìn)行優(yōu)化的控制方法相比,電流的擾動(dòng)程度有所降低,且驗(yàn)證了該切機(jī)、切負(fù)荷優(yōu)化控制可以以相對(duì)較小的代價(jià)使過載支路的電流進(jìn)入安全運(yùn)行范圍內(nèi)。
[Abstract]:With the continuous expansion of power system scale and the continuous growth of power load, people rely more and more on safe and reliable power. However, due to the limitation of the power system itself and the influence of the external interference conditions, the power system often happens accidents, and a large part of the blackouts are developed from the chain trip accidents. This kind of cascading fault is often caused by a single component fault or line overload, and the components exit from operation one after another, resulting in a large area power failure or even the collapse of the whole power network. In the early stage of the development of this kind of blackout, If the power operator is properly controlled, it is entirely avoidable. Because the topology of the power network has its own specific and inherent characteristics, this particular topology will have a profound impact on the performance of the network. Therefore, from the point of view of the power network topology structure, this paper analyzes the topology parameters of complex network, compares the topology parameters of different complex network cascading fault models, and gives the cutting machine to prevent the cascading fault. The complex network topology parameters needed to be considered in load shedding control lay the foundation for the prevention and control of cascading faults. In this paper, after judging the overload caused by the power flow transfer in the system, by improving the topological parameters of the complex network and analyzing the relationship between the node and the branch current, the selection method of the cutting machine and the optimal control node of the load shedding is given. Then the proper cutting machine, the calculation and selection method of the load control quantity are given to carry out the cutting machine and the load cutting operation. Through the simulation and verification of the IEEE30 node system, it is found that the load control sometimes can not make the overload line current return to the safe range through one wheel cutting machine, so it is necessary to adopt the multi-step cutting machine and the load cutting control. In this paper, the distributed model predictive control optimization algorithm is applied to the preventive control of cascading faults, and the dynamic matrix control algorithm is used to solve the optimal load control quantity of each selected node. The optimal control quantity is taken as the actual cutting machine and the load control quantity is used to suppress the cascading fault spread through real-time rolling optimization. Finally, the simulation of the IEEE30 node system is carried out. Compared with the control method without optimization, the disturbance degree of the current is reduced, and the cutting machine is verified. Load-shedding optimization control can make the current of overload branch into safe operation range at relatively small cost.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM711

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本文編號(hào)：2161785