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基于NETOMAC的电力系统建模与分析.pdf

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申请浙江大学工学硕士学位论文 基于NETOMAC的电力系统建模与分析 硕士研究生：邵伟 导师：徐政教授 申请学位级别：工学硕士 学科、专业：电气工程、电力系统及其自动化 提交论文日期：2002年2月20日 答辩日期：年月日 授予学位单位：浙江大学 授予学位日期：年月日 ModelingandAnalysisofPowerSystem byNETOMAC by ShaoWei Supervisedby:Prof.XuZheng AThesisSubmittedtotheAcademicCommittee ApplyingfortheDegreeofM.E. ZhejiangUniversity,Hangzhou,P.R.China February,2002 浙江大学硕士学位论文摘要 基于NETOMAC的电力系统建模与分析 摘要 解除管制是世界各国电力改革的必然趋势。我国电力市场化改革正处于起 步阶段，急需适应于我国国情的一系列电力市场技术理论，特别是相应于电力 市场运行核心－预调度计划的技术理论。 励磁系统对于电力系统稳定性有很重要的影响。虽然其性能指标在各种标 准中有明确要求，但仍没有一种适用于各种模型的励磁系统参数整定方法，以 使其性能指标满足要求。 传统的电力系统小扰动稳定性分析法是特征值法，但分析大规模电力系统 时遇到的计算量过大问题限制了它的应用。而以传递函数矩阵为基础的频域法 在这方面具有很大的优势。 本文基于NETOMAC仿真软件，以发电市场预调度计划模型及算法、励磁 系统参数整定和电力系统小扰动稳定性分析为研究内容，主要做了以下工作： ①建立了以整个预调度计划周期内的市场购电价格最小为目标的发电市场预调 度计划模型，并根据预调度计划问题状态数多、变量多、混合整数、非解析 的特点，将预调度计划模型的目标函数简化为各时段的市场清算电价最小， 设计了三段式预调度算法：用静态规划法求解整个预调度计划周期内的优化 问题；用优先级法求解机组组合问题；用改进的Powell法求解最优潮流问题。 ②提出了一种励磁系统参数整定方法：首先以大信号特性技术指标为目标，用 Gause-Newton法对励磁系统参数进行辨识，确定符合标准的励磁系统参数； 接着按照时间乘绝对误差的积分（ITAE）准则，用Gause-Newton法对励磁 系统参数进行优化，以提高励磁系统的小信号调节性能。然后针对我国励磁 系统概况，以IEEEAC1、AC2和ST1型标准励磁系统为例，对其参数进行 了辨识与优化，并对每种励磁系统模型给出了一套动态性能符合国家标准的 参数，以供仿真计算或规划设计使用。 ③提出了一种基于测试信号的小扰动稳定性分析方法—测试信号法，用于分析 电力系统低频振荡问题。其理论基础是机械导纳理论和模态辨识理论。理论 分析和算例仿真结果均表明本文提出的测试信号法能够方便有效地应用于电 力系统小扰动稳定性分析和电力系统稳定器（PSS）设计。 关键词：NETOMAC；电力市场；预调度计划；励磁系统；参数辨识与优化 小扰动稳定性分析；测试信号法；低频振荡；电力系统稳定器 -I- 浙江大学硕士学位论文ABSTRACT ModelingandAnalysisofPowerSystembyNETOMAC ABSTRACT Deregulationistheinevitabletrendoftheelectricpowerindustry.InChina,deregulationis onlyinastartingstage,therefore,itisnecessaryandurgenttoresearchaseriesoftechnology andtheoriesaboutelectricitymarkets,especiallytecknologyandtheoriesonpre-dispatch schedule,thekernelofelectricitymarkets. Excitationsystemscanimposesignificanteffectsonthestabilityofpowersystems.Although performanceindexesofexcitationsystemsarestatedinallkindsofstandards,thereisn’ta parametersettingmethodforexcitationsystemsinorderthattheirperformanceindexescanmeet therequirementsinthestandards. Althoughe