大规模电力系统低频振荡分析与广域自适应控制研究(2)

山东大学博士学位论文

摘要

随着“西电东送”战略的实施，我国电网通过一系列的联网工程形成了两大长链式同步交流电网。近年来，我国国家电网公司提出了建设“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展”的战略目标。２００９年１月６日，中国自主研发、设计和建设的１０００ｋＶ晋东南一南阳一荆门特高压交流试验示范工程正式建成投运。根据规划，到“十二五＂初期，我国将建成“两纵两横”特高压骨干电网，从而形成超大规模的华北一华中一华东特高压交流同步电网。到２０２０年前后，国家电网特高压网架将形成以华北、华中、华东为核心，联结各大区域电网、大煤电基地、大水电基地和主要负荷中心的坚强电网结构。

在我国特高压电网建设过程中，高低压电磁环网和重载的长距离特高压送电通道，都可能导致电网发生低频功率振荡。大规模电力系统规模巨大且运行方式多变，对现有的低频振荡分析和控制方法都提出了挑战。因此，开展大规模电力系统低频振荡分析和广域自适应控制，解决现有分析和控制方法在大规模电力系统应用中存在的不足，对于丰富和拓展电力系统低频振荡的分析和控制理论，防止大停电事故和提高区域电网间的输电能力都具有重要的理论意义和应用价值。在广泛阅读小干扰功角稳定机理、分析和控制方法方面相关文献的基础上，论文在大规模电力系统低频振荡的分析和广域自适应控制方面，进行了深入的研究和有益的探讨。论文的主要研究工作和创新性成果如下：

１）针对传统特征值分析方法仅适用于中小规模电力系统的局限性，结合Ｐｒｏｎｙ和稀疏特征值算法，提出了一种大规模互联电网区间低频振荡分析的实用方法。稀疏特征值分析方法，充分利用大规模电力系统小干扰稳定性分析中所形成的增广状态矩阵稀疏性的特点，能够计算系统全部特征值中我们所关心的特征子集，可分析任意规模的电力系统。利用Ｐｒｏｎｙ分析的结果作为稀疏特征值算法的初始位移点，从而可以快速、准确地计算出所关心的部分特征值和特征向量，避免了初始参数选取不当对稀疏特征值算法计算速度和收敛性能的不利影响。利用提出的方法，以逆迭代转Ｒａｙｌｅｉｇｈ商迭代和隐式重启动Ａｒｎｏｌｄｉ两种稀疏特征值算法为例，分别对东北一华北互联电力系统和华北一华中一华东特高压同步电网进行了低频振荡分析，得到了关键的区间低频振荡模式，在

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