暂态能量较正和临界识别——三论暂态能量函数直接法

当前流行的直接法都采用了基于两群模式的暂态能量函数，认为多机系统的暂态稳定性仅取决于该特定扰动下的两个互补机群间的相对运动，并据此对群内的能量进行了校正。显然，校正中的不一致性将会引入误差。另一方面，群际能量并不是封闭的，它和群内能量之间的互相转换是这类直接法的一个重要差源。当同一群的各机动态响应相差甚远时，这种情况可能变得十分严峻。本文综合分析了暂态能量的校正问题，并介绍了在保持EEAC言简意赅特点的前提下尽量少此类误差方面所取得的最新成果。 在所有针对群内动能或势能进行校正的直接法中，临界群和余下群的速度或功角对暂态能量的作用是相反的。正确识别临界群是直接法的速度优势。这个长期困扰着直接法的问题最近也被出色地解决了。本文对有关的成果和下一步需要解决的问题进行了讨论。     

对应用暂态能量函数法分析电力系统暂态稳定性的评价

基于李雅普诺夫稳定理论，对用于电力系统暂态稳定分析的暂态能量函数法进行了分析，认为可定量分析和快速性是其独特优势，不可靠性是其局限性。提出了暂态能量函数法用于非自治系统所必须满足的条件，包括用临界轨迹确定临界能量，以及用临界轨迹得到的切除时间确定故障清除后的稳定平衡点等。尽管目前暂态能量函数法只作为电力系统暂态稳定分析的辅助工具，但如何提高它的可靠性并将其应用到非自治系统仍是有待深入研究的课题。     

暂态能量函数法在地区电网黑启动辅助决策中的应用

电网黑启动是一个包含了发电厂启动、电网调度和运行的复杂动态过程，其电网路径及孤立电网闭环点的选择一直是困扰调度人员的核心问题。由于黑启动中的电网处于孤立状态，其暂态稳定性是衡量电网强壮程度的一个重要指标，文中提出利用暂态能量函数法对黑启动路径和闭环等问题进行量化分析和择优选择。根据该方法编制的黑启动辅助决策软件已成功应用于广东多个地方电网的黑启动方案设计中，通过2个应用实例说明了该方法的有效性。     

计及感应电动机的负荷节点暂态电压稳定解析评估方法

不利的负荷特性是引起暂态电压稳定问题的主要原因之一,然而目前尚缺乏用来评估负荷节点暂态电压稳定状况的有效方法。针对3阶感应电动机负荷,给出了一种解析方法。通过把负荷节点及其外部系统等效为2节点简化系统,能够计算出各负荷母线在简化系统中的极限切除时间。所获取的极限切除时间指标反映了各负荷节点的暂态电压稳定状况,从而为动态安全评估提供了有效的信息。在多节点系统中的仿真结果验证了所述方法的有效性。     

基于稳定域边界理论的暂态稳定指标及其应用

基于故障后电力系统稳定域边界的隐式方程，提出了隐式的暂态稳定指标，并利用稳定域的二次近似方法给出了该暂态稳定指标的一个近似估计。进一步，将所得的暂态稳定指标应用于临界切除时间计算和故障排序，其中临界切除时间由求解暂态稳定指标和切除时间的拟合二次方程得出，故障的严重程度排序由比较该暂态稳定指标直接得出。最后，在IEEE 3机9节点和新英格兰10机39节点系统中进行的仿真结果验证了所提出的暂态稳定指标的准确性。     

EEAC与直接法的机理比较(一)受扰程度函数

讨论了长期困惑电力系统学术界的暂态稳定性理论和算法，归纳出10个要素，即受扰程度函数、壁垒点、观察点、参考点、积分路径与被积函数、定性判据、轨迹稳定裕度、临界轨迹与参数极限值、迭代求解与初始轨迹、搜索策略与收敛判据。由4篇短文组成的系列文章按照上述各要素，讨论了针对平衡点稳定性的李雅普诺夫法、将平衡点稳定性理论应用于有界稳定性的暂态能量函数(TEF)法以及针对有界稳定性的扩展等面积准则(EEAC)这3种稳定性理论在大扰动稳定性分析中的应用。作为第1篇，文中归纳出这3种方法的共同分析步骤和要素，并比较各种受扰程度函数，指出：李雅普诺夫函数和TEF的建立都必须从具体模型出发并只能依靠启发的方式，它们没有考虑受扰程度函数的值在故障清除后的变化，因此既不适用于复杂模型的单机系统，也不适用于任何多机系统；又由于这2种方法都基于很强的假设，故分析的误差可能非常大，而TEF法更是由于不满足李雅普诺夫函数的条件而可能得到冒进的结果。EEAC 建立在明确的物理概念和严格的保稳变换上，对任何运动系统的模型都采用同样的功率-转角面积作为受扰程度函数，为大扰动稳定性量化分析提供了可行的充要条件。     

含直驱机组风电场的电力系统暂态电压稳定分析

利用线路故障临界切除时间来表征电力系统暂态电压稳定性的量化指标,采取动态时域仿真法对WSCC3机9节点算例系统与基于直驱机组并网风电场接入该算例系统的暂态电压特性进行了仿真分析,研究结果表明,接入直驱机组风电场后算例系统的线路故障临界切除时间要比原算例系统的线路故障临界切除时间要长,因此,基于直驱机组风电场的接入算例系统能较好地改善原系统的暂态电压稳定性.