受端电网主动解列后频率镇定问题研究

作     者：蒋若蒙 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：孙英云

授予年度：2018年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：受端电网 主动解列 频率镇定策略 切负荷策略 隐式梯形法 内点法 

摘      要：近年来我国电网正向大规模互联系统发展,电网结构相比原来的孤立电网发生了较大改变。大容量发电厂在系统中所占规模变大,互联系统输电距离较长,局部电网发电量与用电量不平衡,形成了明显的送端电网与受端电网。大容量发电厂的切除或大功率输电线路的故障会造成局部电网有功、无功功率不平衡的问题。尤其对于受端电网,它在功率缺额严重时将导致全网的频率电压崩溃。因此,受端电网主动解列后的紧急控制方法至关重要。针对上述问题,本文提出受端电网主动解列后的频率镇定数学模型,计算主动解列后紧急状态的频率镇定策略。首先,以最小切负荷代价为目标,考虑暂态功角稳定约束、频率稳定约束、负荷频率电压特性以及调速器一次调频作用,建立了求解频率镇定策略的数学模型。其次,考虑电网主动解列的特征,简化模型中的大规模微分方程组约束,将受端电网中同调运行的发电机等值为惯性中心系下的一台发电机,从而降低模型求解的复杂度。最后,基于隐式梯形法将微分方程约束差分化并采用内点法求解最优频率镇定方案。以IEEE9节点与广东电网算例计算频率镇定策略,并在PSD-BPA中对该控制方案进行仿真计算。仿真结果表明,所得频率镇定策略不仅能保证主动解列后受端电网的频率电压稳定,还可以提升紧急控制方案的经济性,验证了所提频率镇定模型的有效性。基于本文所提模型得到的受端电网频率镇定策略能够有效保证受端电网主动解列后的频率电压稳定,极大地提升了控制方案的求解速度,为频率镇定方案的实时计算提供了基础。