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第五章 电力系统静态安全分析.ppt

发布:2017-12-29约1.11万字共84页下载文档
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发电机开断时,系统中其他发电机的出力变化 当系统中有发电机开断时,全系统的静态有功响应是根据调速系统一次调节所达到的稳定状态来确定。 机组的FRC 发电机组在设定的运行点PGi0处的特性可用调差系数 RGi来表示 其倒数为 式中:KGi “发电机组的FRC”,表示了当系统出现Δf 的频率变化时,机组i将给出怎样的有功功率增量响 应。 Hz/MW MW/Hz 负荷的FRC及总FRC 负荷的频率响应特性:系统频率的变化引起负荷功率 的变化。频率变化幅度不大时,此特性可认为是线性 的,以Kli表示。即当频率下降时,母线i的负荷需量 作线性降低。 母线i的总有功功率变化(总响应),将受KGi和KLi的 影响,并用母线FRC:Ki 表示: 对一个具有n母线的电力系统,在每一母线都接有发 电机及负荷的假定下,系统的总频率特性将是每一处 母线频率特性的总和,当节点数为n时,系统的FRC 为 (90) (91) 机组开断 设在母线k处开断一台机组,而使系统丧失 的有功功率。在此以后,由于整个系统频率降低了Δf,以至于系统中所有母线,都将按各自的Ki作出响应; 假定丧失的 将全部被其它母线的有功增量和母线k的负荷有功增量所补偿。因此,当系统丧失 的有功功率时,其它任一母线i的净有功功率变化为: (92) 注意 92是由 的关系得出 (93) 式92可写成: 上式子表示其它母线之净有功功率变化 母线K失去的净有功功率则为: (94) (95) 因为,已经假定 所以式94有 若以向量形式来表示所有节点的功率增量方程式,则可以定 义一个向量H,其中的元素 hi=0 (当i≠k时) hi=-Ks (当i = k时) (96) (97) 从而,式93,95可以写成 对于大型电力系统来说,因为KsKGl,于是上式可写成 在实际电力系统中,由于KLiKGi,于是有 当各节点的注入功率变化ΔPi可以仅用发电机的出力变化亦 即ΔPGi来表示,则式97可以写成 (98) 结合解耦潮流算法的发电机开断 用解耦潮流算法进行交流潮流计算,可以求得发电机k开断后 系统中较精确的潮流分布。有功功率变化关系写成 (99) (100) (100’) 将式96代入100的左边,可得 则式99可写成 取 式中:B’是直流潮流矩阵;U是扰动前的电压模值向量。 考虑外部等值情况 当电力系统进行外部等值时,由于外部系统的发电机也承担 了有功功率的调节任务,因此必须求出外部系统的等值FRC。 若将全系统的节点分为三类,E为外部系统节点,B为边界节 点,I为内部系统节点,则式100可分解为以下形式 消去外部系统部分后,则有 上式中: A*BB为外部系统等值后,相应于边界节点的系数矩阵; ΔP*B则为等值后边界节点的有功功率注入增量。 (101) (102) 若把式101中的ΔPB*、ΔPB及ΔPE分别用边界节点的等值 FRC(即KB*)、边界节点的FRC(即KB)及外部节点的FRC (即KE)与PGl/(Ks-KGl)的乘积表示,则式101可写成 其中 于是得 (103) (104) 上面两式表示外部节点FRC(即KE)与边界节点上的等值FRC(即KB*)间的关系。KE是按ABEAEE-1的关系分配到边界节点上的。令JE=AEE-1KE,则式104可写成 式中:JE可以由AEE三角分解后通过前代回代来求出。 由式100’可得 求出边界节点的频率响应KB* 于是式103中的ABEAEE-1可写成 代入式103得 在实时情况下,外部系统电压模值UE是未知的。可取 UE=U0≈1p.u.,于是上式可写成 在上式中只用到B’的有关元素及边界节点电压。因此求出等 值FRC,亦即边界节点响应的总和。 在进行大型电力系统安全分析时,需要考虑的预想 事故数目是相当可观的。一般预想事故至少是开断一 条线路、一台发电机、二条线路或一机一线等。在某 些情况下,也可能需要考虑更多重的复合故。 要给出预想事故的安全性评价,需要逐个对预想 事故进行潮流分析,然后校核其违限情况。对起作用 的预想事故必须进行详细潮流分析,因此安全分析的 计算量很大,难
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