Page 13 - 电力与能源2021年第一期

第 42 卷第 1 期 电力与能源
2021 年 2 月 7

DOI : 10.11973 / dl y n y 202101002

基于扰动后拓扑与叠加原理的

功率突变量分配估计方法

王 清 , 孙吕祎 , 潘晓明 , 顾晨杰 , 沈卫刚 1
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1
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2
( 1. 国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司, 江苏 苏州 215000 ;
2. 国网江苏省电力有限公司技能培训中心, 江苏 苏州 215000 )
摘 要: 电力系统发生扰动或执行安全控制措施时, 系统功率平衡被打破, 系统状态发生突变, 影响系统安全
稳定运行特性和控制措施执行效果。结合扰动后网络拓扑和叠加原理, 提出了基于扰动后拓扑的突变量功
率分配分析方法, 推导了适用于负荷投切或发电机投切等单节点扰动和线路跳闸或直流闭锁等两节点扰动
的突变量功率分配估计公式, 并在IEEE 标准 10 机 39 节点系统中通过仿真对比验证了所提出的突变量功率
分配分析方法的正确性。
关键词: 节点扰动; 网络拓扑变化; 叠加原理; 功率突变量分配; 系统稳定性
作者简介: 王 清( 1989 —), 男, 博士, 高级工程师, 研究方向为电力系统继电保护与安全稳定控制。
中图分类号: TM712 文献标志码: A 文章编号: 2095-1256 ( 2021 ) 01-0007-07
EstimationMethodoftheDistributionofPowerAbru p tChan g eBasedon

Post-disturbanceTo p olo gy andSu p er p ositionPrinci p le
1 , 2 1 1 1
WANG Qin g SUNL y u y i , PAN Xiaomin g , GUChen j ie , SHEN Wei g an g
( 1.StateGridSuzhouPowerSu pp l yCom p an y , Suzhou215000 , Jian g suProvince , China ;
2.StateGridJian g suTechnicianTrainin gCenter , Suzhou215000 , Jian g suProvince , China )

Abstract : Thes y stemp owerbalanceisbrokenandthes y stemstatechan g eswhendisturbanceha pp ensorsta-
bilit ycontrolmeasurementisim p lemented , whichinfluencethes y stemstabilit y characteristicsandtheeffectof
stabilit y controlmeasurement.Inthis p a p er , combinedwithp ost-disturbanceto p olo gy andsu p er p ositionp rin-
ci p le , anestimationmethodofthedistributionofp owerabru p tchan g eisp utforward.Then , theestimation
formulasforsin g le-nodedisturbanceofloador g eneratorswitchin g , andtwo-nodedisturbanceoflinetri pp in g
orDCblockin garederived.Finall y , thecorrectnessofthep ro p osedmethodisverifiedb ycom p arin gthere-
sultsofsimulationandestimationinIEEE10machinesand39nodess y stem.
Ke ywords : nodedisturbance , networkto p olo gy chan g e , su p er p ositionp rinci p le , distributionof p owerabru p t
chan g e , s y stemstabilit y

随着电力系统规模的日益扩大, 特高压交直 各发电机的电磁功率将会发生变化, 使系统的发
流联网的加速建设, 以及新能源接入容量的不断 电和负荷保持平衡, 即突变量功率会在各发电机
增长, 电网发生扰动( 负荷的投入或切除、 发电机 之间进行分配 [ 2-7 ] 。通过对扰动发生时突变量功
掉闸、 线路跳闸、 直流闭锁、 短路故障、 断线故障 率的分配情况进行估计, 可以了解扰动对系统中
等) 对系统稳定性的影响将愈发突出。执行安全 不同发电机的影响情况, 进而为把握扰动对系统
控制措施( 切机、 切负荷、 直流功率调制等) 对保障 不同区域稳定性的影响程度提供依据。
系统稳定性的作用效果也将变得愈加复杂 [ 1 ] 。当 在对系统实施控制时, 控制措施的执行也将
电网发生扰动时, 发电与负荷间的功率平衡关系 造成各发电机的电磁功率发生突变, 导致控制措
将被打破, 同时也导致系统状态发生突变, 即系统 施实际有效措施量与执行措施量不等, 严重时可
导纳矩阵和扰动节点电压相角将发生突变。由于 能导致控制执行后系 统 仍 无 法 恢 复 稳 定 [ 8 ] 。因

电网中有功功率由发电机提供, 状态发生突变后, 此, 通过对控制措施执行时突变量功率的分配情