一种互联电力系统联络线功率振荡特性分析方法及应用

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1、分类号学号M201271150学校代码10487密级硕士学位论文一种互联电力系统联络线功率振荡特性分析方法及应用学位申请人：刘源学科专业：电气工程指导教师：文劲宇教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringAnalysisforFluctuationMechanismofTie-LineActivePowerofInterconnec

2、tedPowerSystemandItsRelativeAppicationsCandidate:LiuYuanMajor:PowerSystemanditsAutomationSupervisor:Prof.WenJinyuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMarch,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含

3、任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密

4、后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士学位论文摘要随着电网规模的扩大，电力系统低频振荡问题日益突出。广域测量系统在电网监测监控中的普及，使得低频振荡的监测和扰动源定位方法也实现了新的突破。广域测量系统历史数据中统计得到的电网每日发生有效扰动次数的变化能够反映系统的稳定水平的变化，而系统稳定性变化的一个重要指标是系统阻尼比的变化，因此研究并从理论上给出扰动次数和阻尼比的数学关系对分析和评估电网的稳定性具有重

5、要意义；对一个大系统，在不同节点施加扰动，在联络线上引起的振荡幅值和波形不同，即不同节点施加扰动对联络线功率振荡的灵敏度不同。如何利用这种灵敏度信息加速扰动源的定位并且做好电网规划中负荷和监控节点的布局，本文也进行了相关研究。本文首先给出了计及功率扰动的小干扰计算公式，推导出了功率扰动下联络线振荡波动时域表达式，并研究了其幅值波动值与阻尼比的关系；基于此理论分析方法，提出了两种应用方式，即基于有效扰动次数的系统阻尼比评估方法和基于节点灵敏度的扰动源预判方法，并分别在10机39节点系统上和湖北某区域

6、电网上验证了这些方法的有效性。该理论分析方法可以较为精确得分析扰动施加以后经过网络方程和系统动态方程的分配过程，从而替代对实际系统的时域仿真，快速得分析电力系统联络线的振荡规律。其两种应用方式可以通过观察近期WAMS记录到的有效扰动次数的变化来评估系统阻尼水平，有效预警电力系统中的低频振荡事故的发生；并可以通过对系统不同节点灵敏度的分析和排序，在电力系统发生功率振荡时，优先从节点灵敏度高的节点判定其是否为扰动源，实现扰动源定位的预判，以及在电网的规划运行中合理安排负荷布局，从而做好关键脆弱节点的监

7、控与防范。关键词：电力系统低频振荡功率波动阻尼比广域测量节点灵敏度；I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTPowersystemlowfrequencyoscillationisanimportantstabilityissueofthelarge-scaleinterconnectedpowersystem.Alongwiththeincreasinguseofthewide-areameasurementsystem(WAMS)ingridmonitoringandcontrolling,

8、newmethodsforthemonitoringoflowfrequencyoscillationandthelocationofdisturbancesoursescomeforward.ThedailystatisticsofvaliddisturbancesrecordedinthehistoricaldataofWAMScanreflectthestabilitylevelofapowergrid.Asthechangeofdampingratioisusuallyta