多机电力系统暂态稳定性判别与闭环控制方法

"该文探讨了电力系统暂态稳定性在多机环境下的判断与控制问题，特别是针对非自治系统的分析。文章介绍了具有预测功能的复合功角概念，用于将多机系统简化为单机系统进行稳定性评估。通过扩展基于轨迹凹凸性的不稳定性指标，提出了一种新的多机系统实时不稳定判别方案。该方案考虑了系统在经历多次大扰动后的动态响应，并在IEEE 10机39节点系统和实际三华电网的仿真中得到了验证，能够准确判断系统的暂态稳定性，为闭环紧急控制提供依据。" 在电力系统中，暂态稳定性是一个关键的研究领域，尤其在大规模多机系统中，由于各种动态因素（如调速器、励磁调节器、实时负荷变化等）的存在，系统表现出复杂的时变非自治特性。现有的稳定性分析方法，如等面积准则、势能边界法和基于轨迹凹凸性的方法，虽然已经在一定程度上适应了这种时变性，但在处理非自治因素影响时仍存在局限。 文章引入了复合功角的概念，这是一种具有预测能力的指标，能够帮助将多机系统实时划分为两个同调机群，并等价为一个单机系统。这样做的目的是简化分析，以便更好地理解和评估系统的动态行为。同时，针对多机非自治系统的特性，文章提出了角度-角加速度平面上的暂态不稳定辅助判据，通过分析轨迹的凹凸性变化来判断系统的稳定性状态。 在实际电网中，故障的不确定性和多样性使得系统暂态稳定性分析更具挑战性。文章指出，最常见的不稳定形式是两群失稳，即系统内两个群体的功角差异增大直到失稳。文献中提出的互补群惯量中心变换方法，可以将这类问题转化为单机无穷大系统的稳定性分析，从而简化多机系统的稳定性评估。 为了实现更精确的稳定性判断，文章进一步发展了功角-角加速度平面的方法，结合轨迹的凹凸性变化，为多机系统的实时不稳定判别提供了有效工具。这种方法可以快速准确地识别系统的稳定性状态，为实施闭环紧急控制策略提供依据。 通过在IEEE 10机39节点标准系统和实际三华电网的仿真测试，验证了该方法的有效性。仿真结果表明，该方案能够准确判断系统在多次大扰动后的暂态稳定性，为电力系统的闭环控制提供了坚实的基础。 该文深入研究了多机电力系统的暂态稳定性问题，提出了一套创新的判断方法，对于理解非自治系统的行为以及改善电力系统的稳定控制具有重要意义。