基于信号激励法的小扰动安全在线评估

all disturbance securtity, low frequency oscillation, on-line assessment, SMES 目 录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1 小扰动安全评估 1 1.1.1 引言 1 1.1.2 国内外发生的小扰动安全事件 1 1.1.3 我国电力系统小扰动安全现状 4 1.1.4 增强系统小扰动安全的措施 5 1.1.5 小扰动安全评估的研究现状 6 1.2 扰动信号输出装置的选择 10 1.3 论文的主要工作 12 第二章 扰动信号的设计及其对系统的激励作用 14 2.1 扰动信号的设计 14 2.1.1 带通信号的设计 14 2.1.2 扰动信号的功率波形 16 2.1.3 扰动信号的电流波形 18 2.1.4 扰动源的功率和容量 20 2.2 扰动信号在系统中的传输 22 2.2.1 扰动功率信号在变压器、线路及负荷中的传输 22 2.2.2 发电机对于扰动功率信号的响应 24 2.3 小结 27 第三章 响应曲线与系统安全状态的对应关系 28 3.1 扰动源作用下的系统状态空间表达式 28 3.1.1 发电机功率与发电机转子角及负荷功率的关系 28 3.1.2 支路功率与节点电压和相角的关系 29 3.1.3 支路功率与发电机转子角及负荷功率的关系 30 3.1.4 扰动源作用下的系统状态空间表达 32 3.2 扰动信号激励产生的响应与系统状态的对应关系 33 3.2.1 响应曲线与系统传递函数及特征值的对应关系 33 3.2.2 仿真算例 34 3.3 小结 41 第四章 扰动源安装地点及响应监测位置的选择 43 4.1 扰动源安装位置的选择 43 4.1.1 特征值关于负荷变化的灵敏度 43 4.1.2 基于灵敏度的子系统划分方法 44 4.1.3 薄弱区域的确定 46 4.1.4 强相关节点的确定 47 4.1.5 发电机阻尼变化对于危险模式的影响 48 4.1.6 扰动源安装位置的选择步骤 50 4.1.7 不同扰动源安装位置的响应结果比较 51 4.2 响应监测位置的选择 52 4.2.1 监测位置的选择方法 52 4.2.2 不同监测位置响应结果的比较 54 4.3 区域间模式监测的扰动源安装地点及响应监测位置选择 56 4.4 小结 58 第五章 小扰动安全在线评估算法 59 5.1 频域响应曲线的模式拟合 59 5.1.1 Levy曲线拟合方法 59 5.1.2 Levy改进方法 62 5.1.3 拟合模型阶数的选择 63 5.2 小扰动安全在线评估算法 64 5.3 算例分析 64 5.3.1 EPRI 36节点系统 64 5.3.2 川渝系统 68 5.4 小结 77 第六章 实验验证 78 6.1 实验装置简介 78 6.2 实验系统以及实验结果 79 6.3 小结 85 结 论 86 参考文献 88 致谢及声明 95 附录 96 1 仿真电路元件参数 96 2 计算元素的表达式 97 3 传递函数矩阵计算的Feddeeva算法 100 4 动模实验装置参数 100 个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文 101