鞠平1 何南强2 杨乃贵2 王步华2 吴峰1 1.河海大学 210098 南京 2.河南省电力调度通信局 450052 郑州
0 引言 电力系统动态等值不但可以节省研究时间,而且可以突出主要特征。动态等值方法主要有基于相关概念的同调法、基于特征值分析的模态法以及基于在线测量的辨识法[1]。文献[2,3]中对动态等值在线测辨方法的模型结构、可辨识性和辨识方法进行了研究,本文进一步研究有关的几个重要问题。 1 关于干扰种类 电力系统中的干扰多种多样,大体可以分为纵向(对地短路)故障、横向(断线)故障、投切发电机(或投切负荷)及随机小干扰[1]。随机小干扰引起的波动很小,对动态等值辨识无益,应该滤除。文献[3]的结果表明,线路(或变压器)故障引起的波动对动态等值辨识是合适的。通过电力科学研究院电力系统分析综合程序的计算表明,投切发电机(或投切负荷)时引起的联络母线电压变化很小。比如,河南焦作发电厂跳1台机(减出力200 MW)时,动态响应曲线如图1中虚线所示。这时,联络线上对干扰的反应是功率突变而非电压突变。不考虑和考虑功率突变时,所得动态响应如图1、图2所示,考虑功率突变时的结果明显好于不考虑功率突变时的结果。

图1 动态响应曲线(河南焦作电厂跳机,ΔP=0) Fig.1 Dynamic responses (unlink at Henan Jiaozuo plant, ΔP=0)

图2 动态响应曲线(河南焦作电厂跳机,ΔP≠0) Fig.2 Dynamic responses (unlink at Henan Jiaozuo plant, ΔP≠0)
实际应用时,可以根据电压是否突变来判断干扰种类,再在辨识时加以考虑。若电压突变,则为纵向或横向故障。若仅功率突变而电压不突变,则为投切干扰。 2 关于干扰地点 干扰发生在河南网内还是河南网外,对动态等值辨识是一个重要问题。当故障发生在河南网内时,规定功率由湖北流向河南时为正方向,将河南以外的华中网(简称华中剩余网)作为被等值系统,所得参数是华中剩余网的等值参数。当故障发生在华中剩余网时,显然就不能对华中剩余网进行等值,因为华中剩余网在故障前后的拓扑结构不同。这时应将河南网作为被等值系统,规定功率由河南流向湖北时为正方向,所得参数是河南网本身的等值参数。 表1中给出6种故障下的辨识结果。其中,前4种故障在河南网,后2种故障在湖北网。限于篇幅,仅给出河南网和湖北网各一种故障时的动态响应图,如图3、图4所示。为绘图方便,图中曲线的数值均除以其前稳态值。
表1 华中电网动态等值参数辨识结果 Table 1 Estimation results of Huazhong equivalent network
试验号
故障类型
ΔVmax/ (%)
误差 指标
pv
qv
Ps0
Qs0
M/s
Td′/s
X
X′
D
Kv
st01
河南太子庄单相接地
-6.566
15.746
3.818
3.536
0.314
2.420
970.224
97.846
0.225
0.084
43.708
26.779
st03
河南太子庄两相接地
-13.111
34.877
2.706
2.762
0.898
3.701
1035.186
91.299
0.231
0.087
49.560
10.845
st05
河南计山单相接地
-25.220
31.139
0.417
3.752
0.060
5.155
767.263
96.647
0.399
0.149
49.889
16.292
st06
河南安阳单相接地
-1.400
10.294
3.973
1.797
0.424
4.714
927.018
11.934
0.304
0.114
0.027
20.963
st02
湖北荆门单相接地
-3.074
5.393
3.930
5.813
1.858
7.611
396.395
0.173
0.272
0.038
71.543
0.103
st04
湖北荆门两相接地
-6.310
21.530
3.987
4.817
2.263
9.627
368.246
0.174
0.329
0.045
52.923
0.105
注:表中参数以VB=500kV,SB=100MVA为基准值;误差指标见文献[3],其余各量含义见文献[2];当故障在河南网内时,P0=2.13447,Q0=0.65607,V0=1.02026;当故障在湖北网内时,P0′=-2.13447,Q0′=-0.65607,V0′=1.02026。

图3 动态响应曲线(河南计山单相接地) Fig.3 Dynamic responses (1Φ-G at Henan Jishan)

图4 动态响应曲线(湖北荆门单相接地) Fig.4 Dynamic responses (1Φ-G at Hubei Jingmen)
下面对结果进行分析: a. 4种河南电网故障中,计山变距离等值边界(姚孟500 kV联络母线)很近,引起的联络母线电压波动较大;安阳厂距离等值边界较远,引起的联络母线电压波动较小;太子庄变和荆门变距离等值边界介于前两者之间,引起的联络母线电压波动也介于前两者之间。结果表明,当故障过于靠近等值边界时,等值参数结果与其它地点的结果相差较大。这与同调等值方法是一致的。 b. st01与st03以及st02与st04是相同地点发生不同故障,st05与st06是不同地点发生相同故障。由表1结果可见,相同地点发生不同故障时所得参数辨识结果相近,不同地点发生相同故障时所得参数辨识结果有差别。因为这里是用非常简化的单机等值模型代替外部系统上百台机组,毕竟是近似等值而非精确等值。所以不同的系统干扰下所得等值模型参数会略有不同,但总体一致,主要参数差别不大。 c.有的参数相差稍大,究其原因可能是该参数对动态过程的影响相对较小,后面将进一步分析参数的影响问题。 d.比较河南网故障和湖北网故障,对河南网动态等值效果更好。这可能是由于河南网的规模明显小于华中剩余网的规模,对小电网进行动态等值更准确些是不难理解的。 当故障发生在河南网外(如湖北网)时,如果仍采用华中剩余网作为外部系统进行动态等值,实际计算表明所得辨识参数结果不合理,动态响应差。因此,希望在进行
[1] [2] [3] 下一页
|