电力系统暂态稳定时域仿真终止判据的研究

随着电网规模的不断扩大和各国大停电事件的时有发生,电力系统暂态安全稳定问题越来越受到重视。为了保证电力系统安全稳定运行,寻求快速准确的电力系统暂态稳定评估方法显得尤为重要。 本文对现有的暂态稳定评估方法做了简要概括,发现快速性和准确性的统一是暂态稳定分析研究的难点和重点。对于时域仿真法来说,数值积分的仿真时间都依靠专家经验事前确定,由于无法精确确定到底要多长的时域仿真时间才能保证分析的可靠性,故必须把仿真时间设置得相对较大,从而导致了大量不必要的计算量。本文针对传统全过程数值积分产生大量多余仿真积分时步的问题,试图寻找一种准确高效的仿真终止判据,提前终止时域仿真,以减少仿真积分步数,在保证定性分析的准确性的基础上大大减少数值积分计算量。为此,本文用不同方法利用短时段内的系统受扰轨迹对系统后续稳定性做出高可信度预测,提出三种仿真终止判据算法：(1)利用暂态稳定综合性能指标,通过不同时刻的指标经排序法获得稳定性判据阈值,在仿真过程中的不同时刻经过筛选,提前结束部分事故的仿真计算,以提高仿真计算效率；(2)结合短时时域仿真获取暂态稳定性能指标,构建人工神经网络暂态稳定分类器,将故障分为三个子集：稳定故障、失稳故障、不确定故障,用于仿真计算的终止判定；(3)将IEEAC理论与时域仿真相结合,定义了映像系统同调性强弱指标,根据分群同调性程度来反应受扰轨迹在观察区间之后的暂态稳定性。 最后,本文对某地496机5075节点电网系统与IEEEIO机39节点新英格兰系统进行了仿真验算,并与传统时域仿真方法比较,验证了上述方法的快速性和有效性,并能满足工程实际需要。