您当前的位置:五五电子网电子知识电工技术电工文摘电力系统的动态分割 正文
电力系统的动态分割

电力系统的动态分割

点击数:7814 次   录入时间:03-04 11:41:11   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
  设某系统有98个节点,其中发电机节点数为29。每机的状态变量为x=[Δδ,Δω,ΔE′q,ΔEfd]T。系统状态方程阵A的总阶数为116。使用上述步骤求系统耦合阵G。当取gc=0.000 2进行分割时,得子系统(子块,或称组)如表1所示。

    即该系统被分割为9个子系统;子系统1、3、4、5、9只含1台发电机;子系统2、8含有2台发电机;子系统6、7则有较多的发电机组。
    gc取得越大,划分的子块越多,则与原系统的特征值差别越大。反之,gc越小,则系统的划分子块就越少,计算精度也越高。而选取合适的gc,则依赖工程对近似程度的要求。
    表2列出分割前全系统的特征值及分割后各子系统的特征值。




  由表2可见,动态分割能保持各子块(子系统、组)在分割前后的特征值,即动态特征基本不变。
  分割后的各子块分别形成了一个个封闭子系统。这为简化系统动态分析与分散控制提供了极大的方便和可靠的依据。例如对单机封闭子系统,可用本机状态量反馈实现最佳励磁控制;对多机封闭子系统,若机组间耦合紧密,则应实行协调控制。
    仔细观察状态阵A及其耦合阵G,可以看出:
  (1)励磁电压Efd只影响本机的状态量,对它机无直接影响。
  (2)角频率ω的偏移只对本机的电角位移δ有强耦合(耦合系数为1),它机虽有响应,但只是一种对机外干扰的响应,不反馈,所以机组间对此无直接耦合(耦合系数为0)。
    (3)各机组的耦合主要是机组的内电势,即其相位δ与幅值对它机组状态量的耦合。该耦合有强有弱。此强弱之分是A阵能被分割的原因。
  电机内电势是电力网络的激励源,其作用是通过网络传播的。因此,机组间的耦合与分割与网络矩阵Y有密切的联系。

4 用导纳阵进行分割
  为获取系统状态矩阵A,一般要经过以下运算步骤:
  (1)潮流计算,记录下各发电机组的运行初值,将负荷节点的功率转换为导纳,使负荷节点转变为非注入节点,此导纳阵记为Y;
  (2)用高斯消元法消去非注入节点,只保留发电机节点,所获得的导纳阵记为Yxy;
  (3)根据各发电机组的运行初角δ0及dq轴,将Yxy转变为Yqd;
  (4)将各发电机dq轴参数并入Yqd,所获得的导纳阵记以YM;
    (5)引进各发电机的状态变量,形成系统状态阵A。
  第3节是用系统状态阵A的耦合阵进行动态分割的。如果用YM、Yqd、Yxy的耦合阵并用同一分
割值gc=0.0002进行动态分割,可获得与第3节同样的结果。
  A阵联系着系统的状态变量及其导数,它表征着系统的行为。A阵的分割是依据于系统行为的动态分割。上述诸Y阵含有系统的参数。Y阵的分割是依据于系统参数的动态分割。2种分割的结果相同,进一步阐明了参数与行为的一致性。
  在这里,还可得出一个重要的论断:动态网络分割主要决定于网络的拓扑结构和参数,发电机组只是一种作用于网络的激励源。激励的大小变化可以是随机的,但其散播决定于网络的拓扑结构和参数,是确定性的。

5 结束语

  通常的电力系统分割是将网络矩阵Y或Z分割为带边对角块矩阵的形式。这是一种纯结构分
割,未涉及网络的参数,是静态分割。依据网络拓扑结构和参数而进行的分割是动态分割。
  选取恰当的分割值gc,运用动态网络分割,可将一个大型电力系统分割为几个封闭子系统。每个子系统的特征值在分割前后基本不变。这为简化系统动态分析与分散控制提供了可靠的依据。
  如果封闭子系统只含有一部发电机组,可用本机组的状态量反馈实现最佳励磁控制。如果含有多部机组,且耦合紧密,则应采用协调控制。
  发电机作为一种作用于网络的激励源,激励的变化可以是随机的,但其散播决定于网络的拓扑结构及参数,是确定性的。
  本文介绍的动态分割法亦适用于多变量控制系统[1]。

参考文献:

[1] Bristol E H.On a new measure of interaction for multivariableprocess control[J].IEEE Trans on AC Control,1996,AC-11(1):133-134.
[2] 西安交通大学等校合编(Xi’an Jiao Tong University,et al).电力系统计算(Calculation of po wer system)[M].北京:电力出版社(Beijing:Electric Power Press),1978.
[3] 王雨蓬(Wang Yupeng).大电力系统耦合稳定分析、外部系统动态等值与分散控制(Analysis of the coupling and stablity of large power system,dynamic equivalent of external system and distributed control)[D].北京:中国电力科学研究院(Beijing:Electric Power Research Institute,China),1988.

上一页  [1] [2] 


本文关键字:动态  电工文摘电工技术 - 电工文摘