【摘要】：隨著長(zhǎng)治-南陽(yáng)-荊門特高壓示范工程的投入運(yùn)行,大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)呈現(xiàn)了一些新的運(yùn)行特點(diǎn),如聯(lián)絡(luò)線上的不規(guī)則功率波動(dòng)。這種功率波動(dòng)不僅成為制約特高壓聯(lián)絡(luò)線功率輸送的重要因素,而且對(duì)大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行將造成影響。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)聯(lián)絡(luò)線功率輸送穩(wěn)定問(wèn)題的研究主要集中在低頻振蕩機(jī)理和抑制方法兩個(gè)方而,雖然取得了較為顯著的成果,但對(duì)于聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的隨機(jī)特性尚未開展系統(tǒng)深入的研究。特別是對(duì)大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的影響因素、波動(dòng)幅值的估算方法、波動(dòng)功率對(duì)聯(lián)絡(luò)線輸電風(fēng)險(xiǎn)的影響以及波動(dòng)功率抑制策略等研究還存在不足。這些問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 基于上述問(wèn)題,本文以特高壓聯(lián)絡(luò)線的功率波動(dòng)為研究對(duì)象,推導(dǎo)了聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的動(dòng)態(tài)描述方程,研究了聯(lián)絡(luò)線的功率波動(dòng)原理,提出了聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的幅值估算方法,建立了功率波動(dòng)對(duì)聯(lián)絡(luò)線輸電運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)影響的的評(píng)估框架,從減小互聯(lián)區(qū)域電網(wǎng)頻率偏差入手,提出了基于多區(qū)域自動(dòng)發(fā)電協(xié)調(diào)控制的功率波動(dòng)抑制方法。 首先,通過(guò)對(duì)聯(lián)絡(luò)線傳輸功率方程全微分表達(dá)式的研究,揭示了聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的影響因素主要來(lái)自于聯(lián)絡(luò)線兩端母線的電壓偏差和兩端區(qū)域電網(wǎng)的頻率偏差。仿真研究了兩個(gè)影響因素對(duì)聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的作用和內(nèi)在聯(lián)系,在此基礎(chǔ)上,建立了聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)基于頻率偏差的近似描述方程。同時(shí)基于功率擾動(dòng)下的頻率偏差變化過(guò)程,提出了功率波動(dòng)的兩階段動(dòng)態(tài)響應(yīng)過(guò)程,負(fù)荷和風(fēng)電兩種功率波動(dòng)源對(duì)聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)影響作用的仿真研究驗(yàn)證了兩階段響應(yīng)過(guò)程的合理性。 然后通過(guò)研究聯(lián)絡(luò)線兩端區(qū)域負(fù)荷波動(dòng)的概率分布,采用蒙特卡洛抽樣試驗(yàn)方法,提出了基于概率統(tǒng)計(jì)的功率波動(dòng)幅值估算方法,利用該方法可有效估算功率波動(dòng)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。以此估算方法為基礎(chǔ),通過(guò)分別建立描述負(fù)荷和風(fēng)電功率波動(dòng)時(shí)序特征的隨機(jī)波動(dòng)模型,進(jìn)一步提出了計(jì)及功率波動(dòng)時(shí)序聯(lián)系的功率波動(dòng)幅值估算方法。仿真結(jié)果驗(yàn)證了功率波動(dòng)幅值估算方法的可行性。 接著基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論,研究了聯(lián)絡(luò)線輸電功率越限嚴(yán)重度的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型和指標(biāo),采用分割多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)分析方法解決傳統(tǒng)平均風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)-低概率和低風(fēng)險(xiǎn)-高概率事件無(wú)法有效區(qū)分的不足,建立了評(píng)估功率波動(dòng)影響聯(lián)絡(luò)線輸電功率越限程度的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架。 最后,基于分布式模型預(yù)測(cè)控制理論,研究并提出了一種協(xié)調(diào)區(qū)域自動(dòng)發(fā)電控制以抑制聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的方法。該方法在建立區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)的有功頻率分布式預(yù)測(cè)控制模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)在預(yù)測(cè)控制周期內(nèi)求解抑制聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的納什均衡控制解,以實(shí)現(xiàn)各區(qū)域自動(dòng)發(fā)電控制的在線優(yōu)化控制協(xié)調(diào),利用模型預(yù)測(cè)控制的滾動(dòng)優(yōu)化達(dá)到對(duì)聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的快速抑制。仿真結(jié)果不僅驗(yàn)證了該方法的有效性,而且對(duì)控制策略在模型誤差和通信擾動(dòng)兩個(gè)方而的魯棒適應(yīng)性研究表明,該控制策略具有較好的控制魯棒性。 聯(lián)絡(luò)線上的功率波動(dòng)是一種慢動(dòng)態(tài)過(guò)程,是隨機(jī)不平衡功率通過(guò)聯(lián)絡(luò)線在全互聯(lián)系統(tǒng)中再分配的集中反映。對(duì)于特高壓建設(shè)初期的弱聯(lián)接互聯(lián)系統(tǒng),將不可避免的存在這種大幅度聯(lián)絡(luò)線隨機(jī)功率波動(dòng)現(xiàn)象。為保證互聯(lián)電網(wǎng)的功率交換能力和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,最有效的方法是構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

值的不規(guī)則功率波動(dòng)。一般情況下，聯(lián)絡(luò)線功率波動(dòng)的平均幅值在280MW以內(nèi)，極端情況下功率波動(dòng)幅值達(dá)到300~500MW[7]。圖1.1給出了特高壓輸電功率的相量測(cè)量單元錄波圖。廉波曲、■.‘圖1.1特高壓輸電功率的相量測(cè)量單元錄波圖事實(shí)上，聯(lián)絡(luò)線不規(guī)則功率波動(dòng)并不是特高壓特Q嚨南窒螅�，茰O繆溝燃兜娜趿縵低騁餐魷止嗨頻那榭觥Ｈ

本文編號(hào)：2552475