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(一)简单电力系统暂态不稳定判别原理
1、研究背景
电力系统的暂态稳定性分析与控制一直是电力系统工作人员致力研究的重要、困难问题之一,对于大型电力系统暂态稳定的实时、有效控制更是需要而没有解决的重大问题。
随着PMU及WAMS在电力系统中的建设和发展,实时地获取发电机轨迹信息已成为可能。
发电机实时响应的轨迹,直接反映了电力系统暂态稳定的程度,根据实测的轨迹信息进行实时暂态稳定性的分析和控制具有准确、不依赖于模型和参数的优点。
依据系统的响应实现暂态稳定性的闭环控制属首次提出,展示了电力系统控制未来发展的前景,其理论、方法处于探索阶段。
2、相平面和相轨迹,轨迹凹凸性和稳定性
在相平面中,功角和角速度在一定的范围内变化,稳定的轨迹会回摆,而不稳定的轨迹则会发散。稳定的轨迹与不稳定的轨迹在相平面上具有明显的差异。令轨迹的斜率为k,斜率随功角的变化率为l。轨迹的凹凸性和系统稳定性的关系可表述为:
(1)lΔω<0,轨迹位于凹区域,系统当前暂态稳定;
(2)lΔω>0,轨迹位于凸区域,系统已经暂态不稳定;
(3)lΔω=0,轨迹位于拐点处。
特性(2)即lΔω>0可以作为电力系统暂态不稳定性判据,如可实时地获得电力系统发电机角度、角速度信息,然后对当前相点进行判断,只要检测到轨迹为凸特性(或由凹特性变为凸特性),则可判别系统发生暂态失稳,否则认为系统当前暂态稳定,继续监测。
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