[数学]基于WAMS的电力系统动态模型验证.ppt

基于WAMS的电力系统动态模型验证 Model Validation 1．问题提出的背景 2．研究的思路和方法 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 3.1 大扰动下的系统动态模型验证 3.2 正常运行下的系统动态模型验证 3.3 负荷动态模型验证 3.4 发电机动态模型验证 3.5 HVDC模型验证 4. 展望 Model Validation 1．问题提出的背景 2．研究的思路和方法 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 3.1 大扰动下的系统动态模型验证 3.2 正常运行下的系统动态模型验证 3.3 负荷动态模型验证 3.4 发电机动态模型验证 3.5 HVDC模型验证 4. 展望 1．问题提出的背景 1996年美国的WSCC网发生了两次系统事故，引起北美西部大面积停电。 1．问题提出的背景 事故分析研究 组织者——美国电力科学研究院（EPRI） 方案——制定WSCC的发电机测试计划（Generator Testing Program，GTP） 目的——获得互联电力系统关键的模型和数据，以保证对其进行精确的仿真，对系统的运行工况进行精确的预报。 仿真结果——依据现有的参数和模型的仿真结果与实际电力系统的物理过程相差甚远，严重影响了电力系统安全性分析的准确性和可靠性 1．问题提出的背景 采取的措施——针对仿真结果和真实系统响应的差异，WSCC决定对仿真中使用的模型和数据进行验证和校准。 静态测试——对操作发电机组和同步调相机的无功限制器进行验证 动态测试——对发电机、励磁系统、电力系统稳定器和涡轮调速器进行模型验证 通过修改负荷模型和参数后，仍可仿真出电力系统失稳的结果。 暴露出的问题——动态模型的严重失真 意义——WSCC对此进行的研究是电力系统动态仿真史上的一个重要的里程碑，这是第一次对电力系统动态仿真的结果进行科学的校验。 模型验证的重要性 模型和参数是电力系统仿真的基础 电力系统动态建模与仿真，电力系统动态分析与安全控制的基本工具 电力生产部门用于指导电网运行的基本依据 安全自动装置控制和恢复策略的基础 不恰当的模型和参数会使得计算结果与实际情况不相一致，或偏乐观，或偏保守，从而构成系统的潜在危险或造成不必要的浪费 长期以来由于缺乏现场测量得到具有统一时标的全网动态响应数据，而使电力系统的动态建模与仿真的准确度无法校核 Model Validation 1．问题提出的背景 2．研究的思路和方法 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 3.1 大扰动下的系统动态模型验证 3.2 正常运行下的系统动态模型验证 3.3 负荷动态模型验证 3.4 发电机动态模型验证 3.5 HVDC模型验证 4. 展望 2．研究的思路和方法 研究思路 在干扰下比较系统的真实响应和仿真的结果，评估模型和参数的有效性，以此来不断改进系统和元件的模型参数。 等待扰动 ——雷击、操作等引发的扰动 人为扰动——网络开断、高电平冲击输入、特殊波形的中电平输入、低电平噪声输入等 2．研究的思路和方法 主要的研究方法 1） 通过WAMS纪录获得试验数据 2） 标定模型参数 将模型和系统相比较 使用动力系统时域和频域的数学分析工具 需要一些运行的经验 3） 对模型和参数进行有效性评估 标定模型参数 模型和参数有效性评估 有效性的基础：电力系统出现扰动时记录的数据必须是系统上的全网同步数据值 有效性评估方法 Model Validation 1．问题提出的背景 2．研究的思路和方法 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 3.1 大扰动下的系统动态模型验证 3.2 正常运行下的系统动态模型验证 3.3 负荷动态模型验证 3.4 发电机动态模型验证 3.5 HVDC模型验证 4. 展望 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 大型电力系统的动态信息来源 大扰动分析 环境噪音测量 谱信号分析 相关性分析 开环/闭环谱比照 直接测试 网络开断 高电平冲击输入 特殊波形的中电平输入 低电平噪声输入 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 信息源结构图 Model Validation 1．问题提出的背景 2．研究的思路和方法 3. 基于WAMS的系统动态模型验证 3.1 大扰动下的系统动态模型验证 3.2 正常运行下的系统动态模型验证 3.3 负荷动态模型验证 3.4 发电机动态模型验证 3.5 HVDC模型验证 4. 展望 大扰动下的系统动态模型验证 大信号干扰，噪声的影响处于次要的地位 WSCC系统性能和模型验证主要工作概要 广泛的性能验证实验 2002年6月7日振荡动态实验 2001年5月18日频率响应实验 2003年夏太平洋HVDC网中电平测试 基准干扰及振荡事件的严