最火适用于电力系统动态稳定分析的元件建模新方

适用于电力系统动态稳定分析的元件建模新方法

分类号：TM712 文献标识码：A

文章编号： (2000) A NOVEL MODELING TECHNIQUE FOR MODERN

POWER SYSTEM DYNAMIC STUDIESZHONG Zhi-yong XIE Zhi-tang WANG Ke-wen

(Department of Electrical Engineering,The Hong Kong Polytechnic University)ABSTRACT：A highly versatile method, known as the Plug-in Modeling Technique (PMT), suitable for modeling st耐热性差andard power system components is introduced. Component modules can be easily `plugged' in to form the state space model of the entire system irrespective of the size and complexity of the system. Any locally available variable may then be selected as a control signal. The advantages of PMT over conventional models are discussed.

KEY WORDS：dynamic stability; power system; modeling▲1 引言 在电力系统动态稳定分析中，已有许多方法可用来描述发电机、络及相纳米粒子的许多良好性能都与表面特性有关关的控制系统［1，2］。一些新的元件模型也相继提出［3，4］。但有些问题尚可进一步探讨，具体体现在：(1)尽管采用格式化矩阵形式来形成状态空间方程可提高程序的效率和算式的清晰度，但限制了变化的灵活性。(2)增加新类型元件时，程序改动量较大。(3)限制了输入、输出信号的任意选取。(4)有些方法虽基于多机系统表达，但仍假定无穷大母线存在。(5)限制了特征根分析方法的充分利用。

在本文所介绍的PMT方法中，不是将控制系统的传输模块转化为微分、代数方程，而是将所有系统元件及络方程转化为两类基本的传输模块，然后与控制模块混合形成整个系统的状态空间方程。首先以发电机和SVC为例介绍PMT方法，然后分析其特点及应用。2 元件模型 在电力系统动稳分析中，各元件的总体联接关系如图1所示，即任一元件均通过有限的边界信号与电力络相联，因此，在保留电力络边界信号的前提下，可将每一元件独立地转化成一个基本传输模块子集。

2.1 电力络

电力络常以节点电压方程［Y］［ΔV］＝［ΔI］来描述。由于图1中的络“输出”即元件的“输入”，为方便起见，可将络中的节点分为三类：(1)该类节点上所联元件习惯于表达成电流输入型，如发电机节点，此类节点以下标“G”表示；(2)该类节点上元件适宜于表达为电压输入型，以下标“C”表示；(3)该节点上无元件，可在络简化时消去。由于同一节点上的不同元件应有相同的电压，而电流则相加，所以大部分的元件节点应属(2)类。

消去了(3)类节点后的线性化络方程可表达为 (1)式中 ΔV、ΔI分别为元件的电压、电流偏差列矢量。并可进一步整理成 (2)式中 ΔIG、ΔVC提供了所有元件所需的输入信号，而ΔVG、ΔIC则为元件输出信号。

由于负荷4、发展行业需要发展中变化的夹具功率可表达成等值阻抗而加入节点导纳矩阵，负荷的电压特性可采用任意表达形式。例如，式(3)所示为指数函数表达形式。S＝P＋jQ＝P0(V/V0)a＋jQ0(V/V0)b (3)图1 总体联接图

Fig.1 Overall view of PMT connection2.2 发电机

在派克变换的dqo坐标系统下，发电机可用一组六阶模型的方程来描述。将这些方程线性化后, 可表达成图2所示的由简单模块组成的传输图(含EXC、GOV及PSS)［5］。加上表达坐标变换的传输模块后，发电机模块即可直接与络相联。

2.3 静态无功补偿器(SVC)

对图3所示的典型SVC，其电抗及电压方程为［6］， (4)

(5) 将式(4)代入式(5)，线性化后得式(6)，并可生成图4所示的传输图。图4中的“控制器”模块详细表达于图5。图5中的BL为控制回路的输出，VSVC和ISVC则分别为SVC端点处的电压、电流量。幽门螺杆菌的药吃多久
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