Page 15 - 电力与能源2021年第一期

王 清, 等: 基于扰动后拓扑与叠加原理的功率突变量分配估计方法 9

机k 掉闸或切除时, 发电机k 内节点相应与网络
断开, 分析中保留发电机k 端节点 k' , 扰动相当于
作用在发电机k 端节点 k' 。节点k 处切除发电机
时的网络如图 4 所示。正常运行方式下的网络如
图 5 所示。扰动附加网络如图 6 所示。根据叠加
原理, 其等值网络可分解为图 5 所示扰动前正常

运行方式下网络和扰动附加网络的叠加。

图 3 扰动附加网络
n
ì P iΔ = ∑ P si j δ i j Δ +P sik δ ikΔ
ï
ï ï j= i
í j≠ i , k ( 1 )
ï n
ï P kΔ =
î ∑ P sk j δ k j Δ
j=1
, , ———节点i和 ji 和k , k 和 j
,
式中 P si j P sik P sk j
,
, , ———节点i 和 ji 和
间同步功率系数; δ i j δ ikΔ δ k j Δ
图 4 节点k 处切除发电机时的网络
k , k 和 j 间功角差变化量。
由于网络中电导相对电抗很小, 因此可忽略
不计。 不 计 电 导 情 况 下, 式 ( 1 ) 中 的 同 步 功 率
系数:
ì P si j =E i E j B i j cosδ i j 0
ï
ï
í P sik =E i V k B ik cosδ ik0 ( 2 )
ï ï
î
P sk j =V k E j B k j cosδ k j 0
———节 点i , 间 电 纳; 下 标 0 表 示 初
式中 B i j j
始值。 图 5 正常运行方式下的网络
与文献[ 2 ] 中参数为扰动前的值不同, 式中同
等均为扰动后网络拓扑
步功率系数 P si j 、 电纳 B i j
结构下的值。
根据功率平衡原理及发电机功角不突变的特
+
性, 可得扰动瞬间( t=0 s ) 各节点的功率突变量:
n
+
)
P iΔ 0 ) = P sik ∑ P s j k P LΔ ( i=1 , 2 ,…, n )
(
( /
j=1
( 3 )
需要注意的是, 在节点进行负荷的投入或切 图 6 扰动附加网络
根据等值网络分析, 同步功率系数的计算基
除前后, 系统的网络保持不变, 只是改变了相应节
于含发电机内节点i ( i=1 , 2 ,…, n , i≠k ) 和节点
点的自导纳, 而不改变其他节点与该节点之间的
的扰动后网络, 因此扰动瞬间( t=0 s ) 各节点的
+
互导纳, 因此不改变其他节点与该节点之间的电
功率突变量为
气距离, 也即扰动前后同步功率系数保持不变, 从
n
而按扰动前与按扰动后的网络拓扑分析得到的各 +
(
)
(
P iΔ 0 ) = P sik' / ∑ P s j k' P k
发电机功率突变量相等, 即按文献[ 2 ] 计算得到的 j= 1
j ≠ k
结果与按公式计算的结果相等。 ( i=1 , 2 ,…, n i≠k ) ( 4 )
1.1.2 发电机掉闸或切机 由于发电机掉闸或切机后将改变扰动点与其
根据负荷投入或切除时的分析可以同理分析 他节点之间的电气距离, 也即扰动前后同步功率
发电机掉闸或切机情况下的网络等值。由于发电 系数发生变化, 因此按扰动前与按扰动后的网络