论文部分内容阅读
随着我国“西电东送,全国联网”战略的实施,我国的电力系统已经进入了大机组、超高压、超大规模、远距离、交直流混合输电的时代。电网结构和运行方式的日益复杂,给电力系统的安全和稳定运行带来了前所未有的挑战。
为了保证电力系统的安全性,在系统规划、设计和运行过程中都需要进行暂态稳定计算分析。电力系统暂态稳定计算的目的是在于确定系统受到大扰动以后,系统各发电机是否能够维持同步运行,分析影响电力系统暂态稳定的各种因素,并在此基础上研究提高电力系统暂态稳定性的措施。特别是伴随着大容量远距离输电以及新型元件的投入使用,电力系统稳定问题的研究和计算更是一个至关重要的问题。本文研究了电网的稳定性理论及长治电网220kV系统的稳定性问题,对可能发生的故障进行了分析。
分析电力系统暂态稳定性的方法主要有三种:时域仿真法、直接法和混合法。时域仿真法具有分析精度高、可考虑复杂模型的优点,但不能给出系统的稳定裕度指标,而且计算速度慢,目前只作为暂态稳定性的离线分析手段。直接法最大的优点就是能够给出稳定裕度并且计算速度快,但模型适应性差,能量函数的求得也比较困难。混合法是结合了时域仿真法和直接法的优点,具有较快的计算速度,有在线应用的前景。
论文简述了潮流计算的基本概念和几种方法,介绍了电力系统暂态稳定性的基本概念和分类,总结和比较了暂态稳定计算的分析方法,即时域仿真法、直接法和混合法,研究了在仿真计算中需要用到的发电机二阶至六阶模型、励磁系统传递函数、原动机及调速系统传递函数和负荷的数学模型,分析了发电机的模型和负荷模型对暂态稳定性的影响。在阐述低频振荡原理的基础上,列举了目前研究低频振荡的基本方法,指出了各自存在的不足。本论文采用中国电力科学研究院开发的《电力系统综合分析程序》,根据供电区域对长治电网进行划分,形成长治电网的基础数据库和公用数据库;选择了一种潮流方法进行潮流计算,得到一个比较合适的结果,作为暂态稳定分析的初值;在进行暂态稳定计算时,以时域仿真法进行求解。
根据《电力系统安全稳定导则》的规定,以线路的单相短路和三相短路故障作为稳定校核的主要故障形式,对长治电网220kV的系统进行暂态稳定分析,截至2007年初,长治电网中220kV的线路共15条,分析了在正常运行方式下线路上分别发生单相瞬时性故障、单相永久性故障和三相故障断开不重合的情况,系统均能满足暂态稳定要求;同时分析了机组停机时又发生不同故障的稳定性。