区域电网安全保护技术的研究

论文摘要

区域电网是全国电网互联的基础和前提。当互联的区域电网因大的扰动发生振荡时,如果没有恰当的措施来识别和控制,将会导致事故的扩大,最终造成大面积停电事故的发生。因此,研究区域电网安全保护的技术变得非常重要,其中的失步解列控制和故障后的恢复控制是研究的两个重要内容,因为在适当的地点解列系统可以有效地将失步系统分开,从而保证各子系统的稳定运行;故障后的系统恢复则可以保证系统重新完整地运行。另外,安全稳定控制系统的应用和发展也是值得研究的重要内容。本文首先分析了区域电网输电断面的特点及其在互联系统中的作用,并以区域电网内部及之间的输电断面暂态稳定性为基础,提出了可以利用控制输电断面来实现区域电网安全保护的思想;通过对区域电网之间失步过程中各状态量变化特征的分析,提出了基于输电断面有功潮流及功率平衡的失步解列判据作为区域电网失步解列的启动判据,以此来实现区域电网失步时的解列控制,并通过10机系统的仿真验证了所提方法的有效性;然后,以贵州电网严重故障后的恢复控制研究作为实例分析,说明了以输电断面作为区域电网解列控制和恢复控制对象的实用性。最后,提出了互联电网集中式安稳控制系统的方案,并以贵州电网为例说明了该方案的实用性;此外,还提出了安稳控制系统与数字电力系统相结合的新观点。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 保证电力系统安全的第四道防线
• 1.2.1 安全稳定的三道防线
• 1.2.2 第三道防线的研究现状和不足
• 1.2.3 第四道防线的提出
• 1.3 国内外的研究现状
• 1.3.1 严重故障失步解列控制的研究现状
• 1.3.2 严重故障后恢复控制的研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 区域电网输电断面理论
• 2.1 输电断面的基本概念与作用
• 2.2 输电断面的划分原则及方法
• 2.2.1 基于区域间联络线模型的输电断面
• 2.2.2 基于支路开断分布系数的输电断面
• 2.2.3 基于自然区域和有功潮流的输电断面
• 2.3 输电断面安全性保护的任务及其实现方法
• 2.4 输电断面安全性保护的关键技术
• 2.5 输电断面安全性保护的意义
• 2.6 小结
• 第三章 区域电网暂态稳定分析的理论基础
• 3.1 引言
• 3.1.1 电力系统暂态稳定性的概述
• 3.1.2 电力系统模型的一般形式
• 3.2 时域仿真法
• 3.3 直接法
• 3.3.1 多机系统的暂态能量函数法
• 3.3.2 扩展等面积准则法
• 3.4 混合法
• 3.5 失步断面的概念及稳定判断
• 3.6 小结
• 第四章 区域电网失步解列控制策略的研究
• 4.1 引言
• 4.2 区域电网失步过程的行为分析
• 4.2.1 等值两机系统
• 4.2.2 等值两机系统失步时电气量的变化规律
• 4.2.3 系统发生异步振荡和功率摆动时的区别
• 4.2.4 失步断面电气量特性分析
• 4.3 失步解列断面的识别及选取
• 4.3.1 失步断面选取和解列的原则
• 4.3.2 失步输电断面的识别
• 4.3.3 安全控制断面的选取
• 4.4 区域电网失步解列控制策略的研究
• 4.4.1 现有的失步解列判据及其特点
• 4.4.2 基于输电断面有功潮流及功率平衡的失步解列判据
• 4.5 算例与分析
• 4.5.1 对系统安全控制断面及其潮流的分析
• 4.5.2 解列断面的选取及其解列后的辅助控制
• 4.6 小结
• 第五章 区域电网严重故障恢复控制实例分析
• 5.1 引言
• 5.2 贵州电网严重故障恢复控制研究的背景及方法
• 5.3 贵州电网基础数据说明
• 5.4 贵州电网严重故障后的稳定控制措施
• 5.5 贵州电网严重故障恢复控制策略及其分析
• 5.5.1 贵州电网严重故障恢复控制的策略
• 5.5.2 恢复控制过程中的注意事项
• 5.5.3 恢复控制策略对交流系统的影响分析
• 5.6 总结
• 第六章 区域电网安全稳定控制技术的应用及发展
• 6.1 引言
• 6.2 安全稳定控制系统的分类
• 6.2.1 就地型安稳控制模式
• 6.2.2 区域型安稳控制模式
• 6.2.3 互联电网集中式安稳控制模式
• 6.3 区域电网互联对稳定控制的影响及对策
• 6.3.1 安全稳定控制方面存在的问题
• 6.3.2 解决安全稳定控制问题的对策
• 6.4 贵州电网安全稳定控制系统的应用
• 6.4.1 贵州电网的特点
• 6.4.2 贵州电网安全稳定控制系统的组成
• 6.4.3 贵州电网安全稳定控制系统的特点
• 6.5 安全稳定控制系统与数字电力系统
• 6.6 小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录B 贵州电网安稳自动装置配置图