基于組件樹模型和雙向迭代技術的暫態(tài)穩(wěn)定仿真方法研究.pdf

1、隨著我國超大規(guī)模互聯電網的逐步形成,在電力系統在線動態(tài)安全分析中采用超實時仿真技術的需求越來越迫切.本文提出一種新型快速的電力系統暫態(tài)穩(wěn)定仿真方法--基于組件樹模型和雙向迭代技術的電力系統暫態(tài)穩(wěn)定仿真方法. 該方法的研究內容主要包括電力網絡分區(qū)、仿真數學模型的結構化描述、變量修正量的計算技術、整體算法流程、提高計算效率的措施、并行實現方案等等.本文取得的主要成果如下: 應用實際電網的地理區(qū)域特性和"圍線表"分區(qū)思想,提出

2、了一套比較完整的網絡劃分方法來實現大規(guī)模實際電網的樹形網絡劃分.提出一種組件化和結構化的描述方法來表示數值仿真中使用的電力系統模型.采用電力系統組件樹來描述整個電力系統仿真對象,電力系統組件樹考慮了電力網絡的分區(qū)結果,體現出各種元件的分散性特點,簡明宏觀地描述了電力系統的組成結構.提出一種基于電力系統組件樹的結構化描述方法來表示各種電力系統組件的數學模型,并介紹了其實現步驟.這種描述方法具有結構化、標準化的特點. 提出一種基于組

3、件樹模型的雙向迭代技術,用于在基于隱式梯形法和牛頓法的聯立求解算法中計算變量的修正量.每個電力系統組件變量的修正量都通過"前向簡化"和"后向回代"來完成.介紹了基于組件樹模型和雙向迭代技術的暫穩(wěn)仿真算法(雙向迭代仿真算法)的實現流程,研究了該算法串行計算實施中的計算優(yōu)化措施和并行仿真的實現方案構想.算例研究中,將該算法的計算結果與電力系統商業(yè)仿真軟件BPA的計算結果進行比較,驗證了該算法計算結果的準確性. 本文提出的電力系統暫態(tài)

4、穩(wěn)定仿真新方法,除保持了聯立求解法不產生交割誤差、迭代次數少的特點外,還具有計算效率高、擴展性強、適于并行計算的突出優(yōu)勢,為電力系統在線安全分析提供了強有力的新工具. 此外,本文還對低頻振蕩的分析和控制進行了一些研究.提出了母線處"振蕩能量函數"的概念,進而提出了一種運用柔性交流輸電系統(FACTS)裝置抑制低頻振蕩的控制思想——“振蕩能量下降法”.基于振蕩能量下降法,本文采用模糊邏輯技術,提出了一種附加在FACTS上的自適應阻