基于广域测量的电力系统动态等值研究及应用

发布时间：2022-02-18 19:04

　　由于结构复杂、模型阶数高以及系统非线性强等特征,电力系统建模及其模型简化是现代电力系统分析与控制中的突出难题。当前我国电力系统大电网互联、高比例可再生能源接入以及以分布式发电为主要电源的有源配电网等新形态同时并存,进一步增加了建模的复杂性。近年来,随着广域测量技术的发展,基于系统实测信息的电力系统动态等值建模已成为电网安全稳定分析的重要手段。然而,现有基于广域测量的电力系统动态等值模型普遍存在泛化能力弱的问题,显著降低了系统安全稳定分析的准确性。同时,在高比例可再生能源接入电网环境下,由于系统不同元件的动态特性差异较大,动态等值建模难有普适方法。因此,针对我国大型同步互联电网以及高比例可再生能源电力系统等不同应用场景,基于广域测量技术,研究准确度高、模型泛化能力强以及适应范围广的电力系统动态等值建模新方法,具有重要的理论和实践意义。本文针对基于广域数据驱动的现代复杂电力系统模型建立与简化展开研究,主要研究内容及成果如下:（1）针对电力系统等值模型弱泛化能力问题,提出了系统性解决方案。为解决等值系统内发电单元不同调对等值模型准确性的影响,提出采用同调性判别方法对等值系统内的电网进行分群,... 

【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 动态等值方法研究现状
        1.2.2 基于广域测量的电力系统动态等值方法研究现状
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本论文的结构安排
第二章 基于广域测量的电力系统动态等值关键理论与技术研究
    2.1 引言
    2.2 等值模型泛化能力研究
        2.2.1 等值模型泛化能力不强原因分析
        2.2.2 电力系统等值模型弱泛化能力系统性解决方案
    2.3 等值模型参数辨识难易度研究及关键参数选择
        2.3.1 等值模型参数灵敏度分析
        2.3.2 等值模型参数可辨识性分析
        2.3.3 等值模型关键参数选择策略
    2.4 等值模型参数辨识多目标优化算法设计
        2.4.1 NSGA-II
        2.4.2 主成分分析
    2.5 混合动态仿真技术
        2.5.1 混合动态仿真的概念
        2.5.2 现有混合动态仿真技术
    2.6 等值模型参数辨识数据接口实现
        2.6.1 PSASP数据结构及功能模块解析
        2.6.2 PSASP和 MATLAB数据接口的实现
    2.7 本章小结
第三章 小水电集群动态等值建模方法研究
    3.1 引言
    3.2 计及模型泛化能力的小水电集群动态等值建模
        3.2.1 同调性判别和多机表征建模
        3.2.2 等值模型关键参数选择
        3.2.3 基于多目标优化的关键参数辨识
    3.3 算例分析与仿真结果
        3.3.1 小水电集群动态等值建模
        3.3.2 等值模型准确性评价
        3.3.3 等值模型泛化能力评价
        3.3.4 等值模型校验策略研究
    3.4 本章小结
第四章 有源配电网动态等值建模方法研究
    4.1 引言
    4.2 有源配电网动态等值建模
        4.2.1 有源配电网等值模型选型
        4.2.2 计及模型泛化能力的有源配电网动态等值建模
    4.3 算例分析与仿真结果
        4.3.1 测试系统
        4.3.2 ADN等值模型关键参数选择
        4.3.3 ADN动态等值建模
        4.3.4 ADN等值模型泛化能力评价
    4.4 本章小结
第五章 风电场动态等值建模方法研究
    5.1 引言
    5.2 风电场动态等值建模
        5.2.1 风电机组分群聚类
        5.2.2 等值模型关键参数的多目标优化辨识
        5.2.3 风电场等值建模其他附属设备等值参数聚合
    5.3 算例分析与仿真结果
        5.3.1 测试系统
        5.3.2 风电机组聚类
        5.3.3 关键参数选择
        5.3.4 风电场等值模型关键参数辨识
        5.3.5 风电场等值模型准确性评价
        5.3.6 风电场等值模型泛化能力评价
        5.3.7 低电压穿越情况下等值模型准确性评价
    5.4 本章小结
第六章 风电场概率多机表征等值建模方法研究
    6.1 引言
    6.2 风电场概率等值建模
        6.2.1 风电场输入风速概率建模
        6.2.2 风电场概率等值建模
    6.3 风电场概率等值模型应用
    6.4 算例分析与仿真结果
        6.4.1 测试系统
        6.4.2 风电场概率等值建模
        6.4.3 风电场概率稳态稳定分析
        6.4.4 风电场概率暂态稳定分析
    6.5 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]让电飞起来——中国特高压电网建设十周年记[J]. 陈富强.  当代电力文化. 2019(07)
[2]电力强国崛起——中国特高压输电技术开发应用国际领先[J]. 周鹤良.  电气时代. 2019(02)
[3]大型光伏电站等值建模综述[J]. 韩平平,林子豪,夏雨,董玮,张征凯.  电力系统及其自动化学报. 2019(04)
[4]计及模型泛化能力的小水电机群动态等值方法研究[J]. 王鹏,张真源,黄琦,张国洲,王妮.  中国电机工程学报. 2018(14)
[5]基于BPA的省级电网实用动态等值方法[J]. 刘正富,唐金锐,杨汾艳,骆潘钿,宋则宇.  广东电力. 2017(12)
[6]基于有功响应的双馈型风电场实用化等值方法[J]. 晁璞璞,李卫星,金小明,齐金玲,常学飞.  中国电机工程学报. 2018(06)
[7]考虑励磁和调速器系统的水电机群等值建模[J]. 章杨帆,刘涤尘,梁姗姗,彭昌勇.  武汉大学学报(工学版). 2017(02)
[8]基于相量量测的中小型水电集群动态等值方法研究[J]. 胡柏玮,丁理杰,刘新宇,孙景涛,王晓茹,李旻.  电力系统保护与控制. 2016(09)
[9]基于风电机组输出时间序列数据分群的风电场动态等值[J]. 张星,李龙源,胡晓波,王晓茹,周孝信.  电网技术. 2015(10)
[10]典型并网光伏电站的等值建模研究及应用[J]. 李春来,王晶,杨立滨.  电力建设. 2015(08)

博士论文
[1]大规模电力系统动态等值方法及相关问题研究[D]. 张宝珍.华南理工大学 2013
[2]大规模互联电力系统动态等值方法研究[D]. 杨靖萍.浙江大学 2007
[3]基于广域测量的电力系统在线安全分析若干关键问题的研究[D]. 李大虎.华中科技大学 2006

硕士论文
[1]NSGA2遗传算法改进研究及其在微电网配置中的应用[D]. 李海珍.兰州理工大学 2017
[2]基于改进NSGA2算法的给水管网多目标优化设计[D]. 魏静.北京工业大学 2016
[3]含噪混沌时间序列相空间重构参数估计[D]. 许岩.重庆大学 2013
[4]基于PMU数据的同步发电机参数辨识[D]. 韩超先.青岛大学 2012
[5]基于PSS/E的适用于电磁暂态仿真的动态等值方法研究[D]. 吴海霞.浙江大学 2010
[6]现代优化算法在负荷模型辨识中的应用[D]. 刘智慧.华北电力大学（北京） 2007
[7]3区域互联电力系统动态等值的辨识方法研究[D]. 王卫华.河海大学 2006



本文编号：3631384