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广域测量系统在电力系统中的应用.doc


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广域测量系统在电力系统中的应用
  摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活泼的领域之一。阐述了广域测量系统〔ide-areaeasureentsyste,as〕在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测及控制、电压和频率多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装pss过程中曾有过由于互相协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。
  广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发互相协调动作的电力系统稳定器打下基矗基于广域测量系统,pss可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。
  2电压、频率稳定控制
  2.1慢速电压稳定控制
  基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比方电压稳定控制。美国bpa公司正在开发"先进电压稳定控制"工程。该工程基于广域测量系统和sada系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进展电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压防止变电站之间并联变压器的环流现象,进步电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储藏的电厂可以进步电压,从而减少系统的无功损耗,并进步电容器组的无功输出。这些措施可以进步系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。
  2.2静态电压稳定控制
  相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用as信息实现稳定监视和控制。如利用as得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压稳定分类器,输出变量为很平安、平安、戒备、危险、很危险等5种电压平安程度;以as提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压平安程度。
  3动态过程平安分析
  3.1低频振荡分析及抑制
  随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的平安稳定运行构成了威胁。as可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用as提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于as提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡形式;应用快速傅立叶变换和小波分析对as提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进展分析,提取低频振荡形式。与常规离线分析相比,基于as的低频振荡分析具有更高的可信度。
  通常仅基于本地信息的阻尼控制器〔如pss〕不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡形式,本地信号对于区域间的振荡形式的可观测性不好。as的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过as获取区

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  • 时间2022-07-03