高等電力系統(tǒng)分析暫態(tài)部分大作業(yè)

作業(yè)求解電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題的方法主要有兩種:一是時(shí)域仿真法(timeccr系統(tǒng)狀態(tài)向量]隨時(shí)間的變化率恒為負(fù)，則系統(tǒng)總能量不斷減少直至最終達(dá)到一發(fā)電機(jī)采用經(jīng)典二階模型,簡(jiǎn)單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析通常做如下假定:(1)簡(jiǎn)單系統(tǒng)、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò):定子繞組方程可用功角特性表示．(2)不考慮調(diào)速器和原動(dòng)機(jī)方程，發(fā)電機(jī)機(jī)械功率恒定凡Pm=C常數(shù)。(3)不考慮勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，凡E,恒定．qE∠δrⅠⅡX∑U∠0o無(wú)窮大系統(tǒng)PP數(shù)學(xué)模型。d電動(dòng)勢(shì)E,為恒定值,并設(shè)機(jī)械功率P為恒定值，則系統(tǒng)的標(biāo)么值數(shù)學(xué)模型為:edoMdt=Pm-Pe|=o其中發(fā)電機(jī)的電磁功率表示為:==eX式中:o_____轉(zhuǎn)子角速度和同步速的偏差,穩(wěn)態(tài)時(shí)值為零;_____發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角;M_____發(fā)電機(jī)機(jī)械功率;(1.1) (1.2)P_____電磁功率;eU∠00____無(wú)窮大母線參考電壓相量;X_____E∠及U∠00兩量間的等值電抗,這里設(shè)兩電動(dòng)勢(shì)間的等值電阻∑近似為零。以下為各種運(yùn)行情況下的功率特性分析:(一)、正常運(yùn)行情況P=P=0sin6=Psin6IXmIIjx′dT1T2圖3正常運(yùn)行情況下的等值電路此時(shí),系統(tǒng)的總電抗:IdT12LT2EE Ljx′jx′d△抗X，就得到故障情況下的等值電路,如圖(2—4)所示。此時(shí)，發(fā)電機(jī)與系△統(tǒng)間的轉(zhuǎn)移電抗為:nIXdT12LT2編發(fā)電機(jī)的功率特性為:XmIII(三)、故障切除后jx′dT1T2此時(shí)，系統(tǒng)的總電抗:ⅢdT1LT2功率特性為:ⅢXmIIIIII一般情況下,X<X<X,因此P介于也P和P之間.IIIIIIIIIIIIwdt2wdtme00程： ~~00Jdt2dtme|dt=(|dt= (1。11)(1.12)=mM(1.13)J0除csu用直接法作暫態(tài)分析時(shí),先定義系統(tǒng)的暫態(tài)能量函數(shù)，下面根據(jù)式(1．6)來(lái)確定系統(tǒng)故障切除后的暫態(tài)能量函數(shù)V，故障切除后系統(tǒng)的暫態(tài)能量函數(shù)VdooJ 通常設(shè)系統(tǒng)動(dòng)能為V，V=jTodo=1To2顯然穩(wěn)態(tài)時(shí)V=0,對(duì)于故障切kkJ2Jk除時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)能可通過(guò)對(duì)式(1.6)的加速度方程兩邊對(duì)占積分而求得,即根據(jù)2dtJdt6smempsemmemsmskpV(6,o)=To2-P(6-6)-P(cos6-cos6)(1.16)2Jmsems至此不考慮發(fā)電機(jī)阻尼系數(shù)的暫態(tài)能量函數(shù)得以確定。對(duì)于兩機(jī)系統(tǒng),當(dāng)采用經(jīng)典模型時(shí),可以分別列出故障切除后各臺(tái)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程,do2do2do2do2式中:E,E分別為發(fā)電機(jī)1和2暫態(tài)電抗后的電勢(shì);6為兩發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間12d6) d6)PPTaTTPPEE，G,G,G和現(xiàn)在6中包含了一項(xiàng)a,但這無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)閍在故障切除以后的所有時(shí)間內(nèi)12系統(tǒng)由小型水電站、風(fēng)力電站、太陽(yáng)能電站組成；從穩(wěn)定性的角度論述其合理的發(fā)電容量組成及可能的暫態(tài)過(guò)程,并分析提高其穩(wěn)定性的措施有哪些？網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下:分布式能源系統(tǒng)直接安裝在用戶端，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)能源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)利用,減少中間輸送環(huán)節(jié)損耗,實(shí)現(xiàn)資源利用最大化.分布式能源系統(tǒng)直接為附近的用戶供發(fā)電在我國(guó)主要有獨(dú)立運(yùn)行模式和與公用電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式兩種。農(nóng)"問(wèn)題有重要意義。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式主要用于電網(wǎng)中負(fù)荷快速增長(zhǎng)區(qū)域和重要的負(fù)荷區(qū)域，分布式能源系統(tǒng)電源接入公用電網(wǎng)的配電網(wǎng)或者負(fù)荷安裝處,與公用電網(wǎng)一起向負(fù)荷供電。為了保證用戶的供電可靠性,采用聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式是分布式下面結(jié)合某一地區(qū)的具體情況,介紹并分析以風(fēng)光水互補(bǔ)的獨(dú)立的分布式能蒙特卡羅模擬次數(shù)為1000,目標(biāo)函數(shù)和約束條件的置信水平均取90％，遺傳算法種群規(guī)模為30，最大遺傳代數(shù)為100。設(shè)定農(nóng)戶對(duì)配置的要求分別有以3下種,投資5萬(wàn)元以內(nèi)缺電率最低缺；電率10%以內(nèi)投資最少;資源利用率90％以上綜合指標(biāo)最優(yōu)．通過(guò)計(jì)算選得最優(yōu)方案為:水力發(fā)電機(jī):200/W電可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性要求,對(duì)該獨(dú)立運(yùn)行的式分析如下:充分利用風(fēng)能和光能資源的互補(bǔ)性進(jìn)行發(fā)電,可減少采用單一資源的電力供應(yīng)不用電負(fù)荷的特征,通過(guò)風(fēng)能發(fā)電和光能發(fā)電合理配置,可最大限度地符合用電負(fù)荷的特征,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間供用電平衡，這樣既減少了蓄電量降低系統(tǒng)的成本,又縮短了儲(chǔ)能設(shè)備工作時(shí)間,延長(zhǎng)了設(shè)備壽命,提高了經(jīng)濟(jì)效益.用蓄電池充放電電壓等值于太陽(yáng)能發(fā)電風(fēng)力發(fā)電整流后的電壓這一特量交換直流平臺(tái)直接相連,減少了整流逆變?cè)O(shè)備投總量大于負(fù)荷用電,并且太陽(yáng)能發(fā)電有較多余量時(shí),仍然可以穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)用戶不間斷供電，可保證3、工作模式三能以水勢(shì)能的形式儲(chǔ)存下來(lái)該過(guò)程不經(jīng)過(guò)整流逆變減少了線路損耗,又削弱了電壓的波動(dòng),同時(shí)可以提高全、可靠,電能質(zhì)量更好。但不同地區(qū)資源分布不同,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以分析計(jì)算.和電壓等級(jí)將會(huì)增加,以上兩種情況將導(dǎo)致系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定的狀功率等于負(fù)載額定功率。由于缺乏慣性,負(fù)載波動(dòng)仍然會(huì)導(dǎo)恒定的電壓控制模式的有功功率和無(wú)功功率補(bǔ)償.一般來(lái)網(wǎng)，但保持一定的電源支持。不同的子系統(tǒng)級(jí)聯(lián)的時(shí)候,系統(tǒng)就有可能性能下降,斷方法可以采用的是阻抗分析法,分別測(cè)量電源模塊的Z如果環(huán)路增益T=Z1/Z2滿足奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)，即滿足∣T∣<1,那么系件，系統(tǒng)就不具有足夠的穩(wěn)定裕量。如果在設(shè)Z夠的,并不能保證系統(tǒng)是穩(wěn)定的。這種情況下就要對(duì)每個(gè)模塊的Z2分別進(jìn)行規(guī)范，才有可能保證整體系統(tǒng)有足夠的穩(wěn)定裕量。提高穩(wěn)定性的措施有:恒功率發(fā)電;系統(tǒng)電壓等。分布式電源的并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性造成重大影響,所以要提高穩(wěn)定性,必須從分布式電源的并網(wǎng)技術(shù)入手。微網(wǎng)技術(shù)的提出實(shí)現(xiàn)了分布式發(fā)電技術(shù)的靈活、高效應(yīng)用,提高分布式電源的利用率,避免間歇式電源對(duì)周圍用戶電能質(zhì)量的影響，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性.采使用V/F方式調(diào)整微源的典型工作模式和中斷正常負(fù)載和其他措施,以確保微2)據(jù)儲(chǔ)能的運(yùn)行狀態(tài),它可以管理電源開(kāi)關(guān)和小型渦輪機(jī)發(fā)電容量。作為儲(chǔ)能裝置所吸收的能量的一部分,取出小型渦輪機(jī)的一部分。作為能源存儲(chǔ)設(shè)備，輸入電源的微型燃?xì)廨啓C(jī)的一部分釋放的能量;3)光伏仍然盡可能保持MPPT模式(在受限供電模式下工作);附:PP=r100%G