【摘要】：隨著長治-南陽-荊門特高壓示范工程的投入運行,大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)呈現(xiàn)了一些新的運行特點,如聯(lián)絡線上的不規(guī)則功率波動。這種功率波動不僅成為制約特高壓聯(lián)絡線功率輸送的重要因素,而且對大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行將造成影響。目前,國內(nèi)外對聯(lián)絡線功率輸送穩(wěn)定問題的研究主要集中在低頻振蕩機理和抑制方法兩個方而,雖然取得了較為顯著的成果,但對于聯(lián)絡線功率波動的隨機特性尚未開展系統(tǒng)深入的研究。特別是對大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)聯(lián)絡線功率波動的影響因素、波動幅值的估算方法、波動功率對聯(lián)絡線輸電風險的影響以及波動功率抑制策略等研究還存在不足。這些問題是實現(xiàn)大區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)穩(wěn)定運行亟需解決的關(guān)鍵問題。 基于上述問題,本文以特高壓聯(lián)絡線的功率波動為研究對象,推導了聯(lián)絡線功率波動的動態(tài)描述方程,研究了聯(lián)絡線的功率波動原理,提出了聯(lián)絡線功率波動的幅值估算方法,建立了功率波動對聯(lián)絡線輸電運行風險影響的的評估框架,從減小互聯(lián)區(qū)域電網(wǎng)頻率偏差入手,提出了基于多區(qū)域自動發(fā)電協(xié)調(diào)控制的功率波動抑制方法。 首先,通過對聯(lián)絡線傳輸功率方程全微分表達式的研究,揭示了聯(lián)絡線功率波動的影響因素主要來自于聯(lián)絡線兩端母線的電壓偏差和兩端區(qū)域電網(wǎng)的頻率偏差。仿真研究了兩個影響因素對聯(lián)絡線功率波動的作用和內(nèi)在聯(lián)系,在此基礎上,建立了聯(lián)絡線功率波動基于頻率偏差的近似描述方程。同時基于功率擾動下的頻率偏差變化過程,提出了功率波動的兩階段動態(tài)響應過程,負荷和風電兩種功率波動源對聯(lián)絡線功率波動影響作用的仿真研究驗證了兩階段響應過程的合理性。 然后通過研究聯(lián)絡線兩端區(qū)域負荷波動的概率分布,采用蒙特卡洛抽樣試驗方法,提出了基于概率統(tǒng)計的功率波動幅值估算方法,利用該方法可有效估算功率波動的均值和標準差。以此估算方法為基礎,通過分別建立描述負荷和風電功率波動時序特征的隨機波動模型,進一步提出了計及功率波動時序聯(lián)系的功率波動幅值估算方法。仿真結(jié)果驗證了功率波動幅值估算方法的可行性。 接著基于風險評估理論,研究了聯(lián)絡線輸電功率越限嚴重度的風險評價模型和指標,采用分割多目標風險分析方法解決傳統(tǒng)平均風險分析方法對高風險-低概率和低風險-高概率事件無法有效區(qū)分的不足,建立了評估功率波動影響聯(lián)絡線輸電功率越限程度的風險評估框架。 最后,基于分布式模型預測控制理論,研究并提出了一種協(xié)調(diào)區(qū)域自動發(fā)電控制以抑制聯(lián)絡線功率波動的方法。該方法在建立區(qū)域互聯(lián)系統(tǒng)的有功頻率分布式預測控制模型的基礎上,通過在預測控制周期內(nèi)求解抑制聯(lián)絡線功率波動的納什均衡控制解,以實現(xiàn)各區(qū)域自動發(fā)電控制的在線優(yōu)化控制協(xié)調(diào),利用模型預測控制的滾動優(yōu)化達到對聯(lián)絡線功率波動的快速抑制。仿真結(jié)果不僅驗證了該方法的有效性,而且對控制策略在模型誤差和通信擾動兩個方而的魯棒適應性研究表明,該控制策略具有較好的控制魯棒性。 聯(lián)絡線上的功率波動是一種慢動態(tài)過程,是隨機不平衡功率通過聯(lián)絡線在全互聯(lián)系統(tǒng)中再分配的集中反映。對于特高壓建設初期的弱聯(lián)接互聯(lián)系統(tǒng),將不可避免的存在這種大幅度聯(lián)絡線隨機功率波動現(xiàn)象。為保證互聯(lián)電網(wǎng)的功率交換能力和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,最有效的方法是構(gòu)建堅強的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

值的不規(guī)則功率波動。一般情況下，聯(lián)絡線功率波動的平均幅值在280MW以內(nèi)，極端情況下功率波動幅值達到300~500MW[7]。圖1.1給出了特高壓輸電功率的相量測量單元錄波圖。廉波曲、■.‘圖1.1特高壓輸電功率的相量測量單元錄波圖事實上，聯(lián)絡線不規(guī)則功率波動并不是特高壓特Q嚨南窒螅�，茰O繆溝燃兜娜趿縵低騁餐魷止嗨頻那榭觥Ｈ

本文編號：2552475