福建电网在线稳定控制系统中华东电网的实时动态等值研究

huanxiangzheche

   
. ^3 }/ w- i4 H" a$ i术
  21
- d4 r; u/ Q3 D. [5 g在校验方式下，福建电网送华东
; M: F5 ]0 l, ^. z" s1150MW
" l0 q1 Q! j$ a! O' U# h  _9 D，福
双
1
+ |. P; n" E1 n' d0 b+ Q1 @4 R回线故障，
5
' m) I% g( y6 E& \) H个工频周期后切除该故障线路，
; Z9 H/ {: s- G( w. O! Y' P13
个工频周期后切除水口
* Q. }( y/ N! d4 C  [! v1
0 Y4 r& V- X; V$ l' Y台机。福双第二回线的
功率以及福州北
500k V
8 n% F' j& W4 x0 G) [母线电压如图
6 X1 L) r2 T4 g8 k: h3
所示。
; n! ?( M0 C1 x# C

* J. R7 u' _" b. y0  50  100  150  200  250  
300
−5
00
  W  f1 A" \% p; w0
- p0 W' n9 o: a- O500
( h  h" w& i1 `( `+ s, d$ V4 A6 [- ]1000
1500
2000
/ v5 |2 Z9 A0 T/ b; N7 U8 G4 [3 G3 q联络线功率/MW  
t/
工频周期
) x: T; D) m# K4 Y0 u; R) I# N+ g; E/ `
实际系统

等值系统
! s, U5 Y( N8 `5 o3 r* O+ Z8 v9 ?
0  50  100  150  
/ A9 }6 S/ t/ c* r+ Q, W. a200  
$ o% n, ~1 n" p' D! S250  
300
$ r2 ^1 W% r& J7 S0.0
0.2
0.4
6 K6 l  _4 m, \0.6
0.8
1.0
电压/pu
t/
工频周期

" d( S2 N8 U8 l
等值系统

实际系统
* F5 L4 t# P+ D3 Z9 D9 c, s(a)  联络线功率
(b)  福
州北 500k V
, ]! a: i& m" X1 X母线电压

: j+ V% B) a- y# }" J' @
图
3   
9 ~/ M6 l& b  y( ?$ L; w7 D
3 X+ F$ b9 M. r3 f5 ^校验方式下故障后的联络线功率
/ }( U" J! T) Z+ L1 J7 t8 a
% I9 q; X0 Q6 R6 x5 J及福州北
$ X( ~$ ]  @  k4 L& B3 z# h+ u8 h500k V
母线电压

Fig.3   Post-fault transmission power on tie-line and
voltage at Fuzhou 500k V bus under the test operation mode  

. b5 i5 T4 E! b4 `# }由以上图表可见，将几种典型运行方式下的等
8 {; [6 K, X( b) d# Z& @值系统参数和实际系统变量之间的变化规律应用
于其它校验方式后，同样可以得到令人满意的效
; D; @# H$ v, R果，这说明了所提方法的有效性。
# `2 {; h4 }4 ?( c; B; t
% X% B5 ]6 [7 D) x, o9 L5   
实时等值的效益分析
) N3 \% E0 Q- l& w/ g7 j2 _7 A
在福建电网的日常计算中，通常采用华东电网
的一种典型运行方式进行分析，在线稳定控制系统
处理华东电网的通常做法是采用一种典型运行方
式下的等值结果，而不考虑华东电网运行方式的变
化。为了估计实时等值方法的有效性，在福建电网
采用同一种运行方式下的系统数据、而华东电网采
. Q9 P1 Q4 S: i. U! l7 @. q: [用不同典型方式下的等值系统数据的情况下，本文
5 k, H5 K3 A7 t7 V) g5 ]. z对福双线的稳定极限进行了研究，结果如表
# C# x+ V" r- d4
所示。
5 M; m# x# f* j9 p( y, r5 s9 N, Q% `
表
$ E1 Y  x  T+ @5 Y. X4   

华东电网运行方式变化时福双线的稳定极限
3 C3 g8 c/ H) m" Q- o6 h
5 j+ Q8 C/ B& o% z0 V$ c; OTab.4   Stability limits of Fujian-Shuanglong transmission
line under different operation modes  
5 F" H0 D  V% k" ?( V' R! ]for East China power grid
; ?' G( E9 K6 v  Y福建电网 福双线稳定极限/MW
运行方式
华东电网
运行方式  福双线首端故障不切机后泉线首端故障不切机
* D2 a- X! t( ^0 v+ Q) e  G夏季低谷  1245  1260
夏季腰荷 夏季腰荷  1280  1310
  x" [% }0 G2 N) E1 q+ v9 R" Y' b夏季高峰  1300  1340
9 P. i, a* k8 e2 [& }由表
4
可见，福建电网采用相同运行方式下的
3 Z" B. Y  X4 D8 W; g2 h系统数据，而华东电网分别采用夏季低谷、腰荷和
高峰运行方式下的等值数据时，福双线的稳定极限
5 W- V5 x& ~' x6 r会有
& p3 D4 {: v3 j. S6 l" N, c  @50~80MW
的波动；如果在线稳定控制系统对
华东电网仅采用一种固定运行方式下的等值数据，
则在多数运行方式下得到的是较保守的计算结果，
8 n1 l8 @6 j! I) `8 i7 C2 d限制了福双线的输电能力。而采用本文的实时等值
方法则能够模拟电网运行方式的变化，从而更有效
地利用福双线的输电能力。

6   
& p9 I3 ]& H& A! }7 H使等值系统略偏保守的措施

考虑到实际系统的运行方式千变万化，在某些
运行方式下系统的稳定水平可能降低，因此为了保
证系统的安全稳定运行，等值系统的计算结果应比
; K7 Y" Z7 L, h0 O实际系统略偏保守以应对各种可能的不利情况。

. k  ~" [& M2 Z$ u1 x+ |( \本文通过研究等值系统参数对稳定极限的影
响发现，欲使计算结果偏于保守可以采取如下措
施：①增大等值机的转动惯量；②减小等值机的同
* j6 O! G9 L8 m步电抗和暂态电抗；③增大线路的电阻和电抗；④
3 D! ~1 b: r1 o  z/ q4 X减小节点处的电导参数。例如，对于冬季高峰方式
拟合后的等值系统，两台等值发电机的转动惯量同
时按比例相对于原始数值变化时，联络线稳定极限
的变化趋势如表
5
5 `( F5 l* k: G" Z2 ]# _所示。限于篇幅，其它因素对系
统稳定水平的影响不再详细列出。

% @: o; d7 U+ `- g' n表
( o9 h; A& F8 f# W4 q5
- [) m2 [% [. e1 {; ^  
等值机转动惯量对联络线稳定极限的影响
- `8 O' h2 \4 i. x" N8 a
Tab. 5   Influence of moments of inertia of equivalent
generators on tie-lines’ stability limits

5 A8 ^, h: C: r5 @1 c; v- d转动惯量相对于原始联络线稳定极限/MW
数值变化的比例系数 福双线首端故障不切机 后泉线首端故障不切机
+ K$ x  K) X- ]4 W2 k4 S: t0.8  1175  1280
3 Q+ _0 B0 @: ]: ?0.9  1150  1245
7 x% Y; ]4 l4 D! W1.0  1130  1210
1.1  1115  1185
1.2  1100  1160
1.3  1090  1140
1.5  1070  1110
2.0  1035  1055
) G% c. u% T6 J∞  910  830
7   
0 x4 v) u: k5 A, Y+ W! ~- ]结论

! O( V3 }) J) ^: G8 |3 x* S: d本文提出了福建电网在线稳定控制系统对华
* I0 O0 T2 K, k6 t  n4 y0 L% s东电网的实时动态等值方法。计算结果表明，采用
8 _5 w. F. \6 o* Y6 p; y) {该方法得到的等值系统可以比较准确地模拟实际
* V$ D+ g2 g+ r3 \系统，而且等值系统采用实时调整的参数与采用固
定不变的参数相比，可以更准确地反映电网运行方
: j4 l# M) Y/ d8 S8 `- s& o; ~1 i式的变化，从而更有效地利用联络线的输电能力。 chnology  Vol.29 No.4
量的复杂函数。
  V2 L% r8 s9 Z- |
研究华东电网在几种典型运行方式下的等值
结果发现，在不同运行方式下等值系统线路参数的
变化很小，其中，
1 M( i. g- O& f- ^7 M5 o5 ^8 N2
号等值机和双龙间线路的参数
+ ]- M/ x4 G7 R9 \" V) L9 e如表
* N% Q. t; O; @2 K. _2  
所示。
# ^$ L! f# y/ C0 |
表
2
. y! U' a6 ^- N8 Y4 m  不同运行方式下 2
5 v: a: w& c# g- N( ~. h& C4 ?号等值机和双龙间等值线路的参数
1 o- u  J1 @3 D& \6 O8 WTab.2   Parameters of the equivalent transmission line from
# _" V- h/ \+ F3 z  Y9 sthe 2
( `, ^, m8 }; {( {8 i: p# ?nd
. L+ @. \: V, ?/ T equivalent generator to Shuanglong substation  
0 `: R# Z- C- gunder different operation modes
运行方式  电阻 R/pu  
电抗 X/pu
冬季低谷  −
0.00049  0.02853
+ @5 Z5 a4 Q3 x6 g夏季低谷  −
0.00119  0.02970
夏季腰荷   0.00032  0.02870
夏季高峰   0.00062  0.02838
冬季高峰  −
+ y+ `7 z7 V# E) b" a5 f0.00201  0.02951
研究表明，等值系统中的线路参数越大，稳定
计算的结果越严重，因此本文取一组固定且偏大的
参数作为等值系统的线路参数。
  R$ z  x! A* h" ]. F0 N
1 r, X, Z. u' }& M' R1 L3.4   
3 e" X- E, m7 J% M节点负荷和并联导纳
; }3 A' c% f; f0 l
由化简负荷母线的
! P" q5 d. ?: M1 k% eCSR
4 Q: H) ?! j. z+ M/ W4 b方法的原理可知
5 q2 P6 `% g- }% [5 K: o[4,5]
，
# I) u/ r" D2 i等值系统中各节点的负荷和并联导纳是实际系统
- p( Z9 W8 z; J* D- ?8 J中各节点负荷和导纳以及节点电压的复杂函数。
$ ^: U' T) j0 W2 v, e
4 y. [) d. e9 F& Z/ }' [1 e以
1
号等值机为例，其节点负荷和并联导纳与
原始系统总的有功和无功负荷的关系如图
6 S$ }1 B+ m7 @( ?2 w; k! h5 f) O2
% `6 u( w& z+ {3 d7 P所示。
! X5 N& k0 n2 _3 m其中，
; W+ g2 S* p' `) f& fP
& ^3 g0 {  w9 Y: D6 ~9 H, Y3 k和
Q
表示节点处具有恒功率性质的有功和
无功负荷；
G
和
" Z7 P* F) x0 YB
表示节点的并联导纳支路在基准
电压下吸收的有功功率和发出的无功功率
[14]
；
1 ?# z' B, \. ?, o! A; }8 CP
LOAD
; Y/ w: k9 w; b$ A和
Q
1 m* d4 j* o" X4 _" gLOAD
# `) a* g. a4 W; t: b! v' ~4 c! q表示系统中总的有功和无功负荷。


44000  48000  52000  5
6000
7 J) O) J: x) |- a' |* {4000
, a2 b$ ^: A8 f! j8 {4 J6000
8000
10000
12000
14000
% D$ h: `. b8 F# F6 O" K2 H) J16000
18000
3 f9 R$ G  X6 U$ d  y20000
( _# A% C1 I- Z& j4 \5 }" AMW/Mvar
$ b: D; d- N% ?* @P
14500  15500  16500  17500  Q
LOAD
# L% h. z# h) j# P' X4 C8 Q/Mvar
4000
7 ]) U% ?8 }. D. j& v8 \6000
8000
( @% ~2 _0 @4 r/ p9 j: U; i10000
12000
$ d" l7 p) C: i3 P, v5 I" N$ z14000
16000
18000
20000
P
Q
* h2 P6 a. R6 O3 c; x7 S) CG
B
Q
G
B
/ N# ~6 w* @) g/ j7 ?- p, a7 fMW/Mvar
$ s8 {9 d+ `! x8 A& ~0 I! VP
7 L# u4 o; Q1 |: i' ~( oLOAD
8 F: K2 ]2 r3 I2 E$ j# s/MW
( b4 v" v$ e- ^$ G! N  d( i! E. e
; K/ f4 ~% Z  p  j! n+ B图
2  
  
$ M  K5 s' P  H" R4 F1
0 L3 D1 M5 P8 i号等值机的负荷、并联导纳吸收和
发出的功率与系统总负荷之间的关系
% J$ d- M* I+ V2 R- LFig.2   Relationship among the load of the 1
st
equivalent
generator and absorbed active power and output  
reactive power by shunt admittance and  
total load of East China power grid

由图
2
可见，节点负荷、并联导纳吸收的有功
+ `( ^. N' ~; H/ Q$ ]1 |和发出的无功与系统总的有功和无功负荷之间存
在近似线性的关系，因此假定各节点的
P
/ V' w. k" ~& i' N- Y、
  Z5 g  m* r  y5 w" C9 eQ
; b; C* o$ K6 ]; ~9 X! V、
G
' O& A8 k. X4 H* F! |$ {、
B
5 `) h8 u! H/ u2 F8 T和
P
! {; k# t+ \3 F/ d4 ^' ~9 O2 rLOAD
4 n. @& C3 ~9 y: ?; C、
Q
* X! Q9 E! O3 \' o: _9 ]. uLOAD
2 b' ?4 E1 N( S; n之间存在下述线性关系：
. x1 l9 x3 L! T0 F; N, c' j
  i# K+ Y' Z4 F2 ?: f0 kP=C
0p
5 W0 q  O* ~5 x+ m" y: W, m+C
* D8 b1 z. u+ D0 V' h+ O# i. Y# {1p
; }& E9 t( B% D0 Z4 Q×P
: t1 c- A4 ?3 k5 E/ J3 ZLOAD
$ Q1 r# V- v% y/ G+ e9 H& J$ f+C
+ c9 E1 [. Z3 B8 `2p
×Q
' d) G* `& M6 lLOAD

% W/ v* J0 i: g' Z5 N+ k! JQ=C
: Q4 X. r' \& w# a) F3 Q+ U0q
* k/ q0 X7 d  Q: I8 ]3 a3 a+C
# n& S2 [  V7 a- Y* r- u9 Y% s1q
×P
3 ?, C* A6 ]8 B/ ~1 e  C; v7 m& DLOAD
+C
2q
×Q
LOAD
8 f3 w" N. E6 S4 y
$ A1 a3 S- ^: s5 C% |( DG=C
) v. }7 U) j+ _0g
+C
1g
( [! \+ f. }# f* @& h×P
LOAD
2 e0 s4 {2 M6 V' u; J- L+C
5 t2 ~4 H( O5 @( z2g
×Q
LOAD
9 ~1 [% n" K( |7 q) z" W7 x
B=C
0b
+ |7 r, `: P8 b+ Y+C
1b
: s0 D" C. a9 z' T×P
LOAD
, Q$ m, z4 w! ~. I0 S  P' ^+C
. r9 A" J+ O7 a4 a& \8 [# X2b
* X4 t7 \- A9 F4 X* b! m×Q
" H; G( b4 u  G! V5 D% B1 T" C+ @8 Q5 nLOAD

. c/ i0 ~+ L# U! N8 i# W+ x其中，
/ M* l! N! [- Q8 |" l. L) vC
4 K5 V; [( d+ x5 [# i0p
、
C
1p
、
" q# h& e, b! g, B( OC
2p
、
2 O' r1 B* H+ ]" x8 ~1 k6 WC
3 l+ C  c- G* H0 y0q
- Q) q$ |- R0 I" h+ i- G& y2 Z、
! @. g+ K" Y9 {0 A7 c6 u% zC
1q
! }, @# U* E* |6 Z0 X8 P2 s、
6 I* p& T# s5 v$ b4 zC
2q
、
# a, O: v8 \$ T5 L- MC
0g
0 g9 f: Z0 d9 Y$ }, H; ^( l、
( [, t. E) p3 c$ ]5 ]C
1g
、
C
2g
、
C
0b
、
3 E6 U8 L& {" ?$ |, zC
% M, P6 Z: C( u) q8 m" |1b
、
; }' E8 p7 w) p) G" W  hC
2b
# ^; q- N, j- V; f. S3 J' a" \& Q为比例系数，它们确定了
- H4 p$ n6 L/ S$ ]# L$ w3 K节点负荷、并联导纳吸收的有功和发出的无功与系
统总负荷之间的关系。

, ?$ V' Q$ H9 P" B% |根据典型运行方式下的负荷数据和等值系统
+ V2 l, T6 n) {# w9 {8 @% R参数，可以运用最小二乘法通过拟合各节点分别得
到上述比例系数，实际运行中根据采集到的系统总
有功和无功负荷便可实时估计出各节点负荷以及
! w$ ?4 T. T1 X; B' V导纳吸收的有功和发出的无功。
: @% w2 Y3 B2 `* S" _+ ~: g1 ^
3.5   
5 g& F+ h- r( ?% U% R8 i* |等值系统需要的实时信息及潮流和稳定计算
1 s* k. ?4 Y$ T7 l. W
* ?6 @8 V6 p8 X& n8 H1 s4 B, D当等值系统采用如图
1
所示的网络结构，并按
( X" ^# Q. `  m: \2 R3.1~3.4
节中的方法实时确定其参数时，需要采集的
实时信息包括：双龙、凤仪和瓯海
500k V
母线的电压；
线路福州－双龙的状态和潮流；线路双龙－凤仪和双
龙－瓯海的状态；浙江省内发电机组的有功和无功出
# L: }4 I$ c; y7 ^8 C3 n' x力之和，省内有功和无功负荷之和；上海、江苏、安
徽和阳城的机组有功和无功出力之和以及这些区域
9 S3 o5 P- }* E3 L8 V# a9 Y内有功和无功负荷之和。在已知福双线潮流的情况
' a% H; n- Y+ [. H下，以双龙、凤仪和瓯海作为
8 \! p2 a& q  R( _+ ?+ m; W8 fPV
节点，
% K. i# L6 s- |1
号等值机
作为
Vθ
节点（指定电压为
1
∠
0
: [# A& {) ^, t1 a" h" W°
pu
），
( Y( d+ ?7 m9 V8 i2
0 F* j7 h4 v" Y& f号等值机作为
PQ
2 ~+ k; x: W5 x0 |3 V+ y节点，可以对等值系统进行潮流计算，并以计算
( t- \$ P2 A3 R% p3 x$ R9 ^/ @8 j* O) g) j结果为基础进行稳定计算。

: R: @' \# p3 g, d6 e6 |4   
结果检验与分析
5 g) b1 l8 W9 C: }9 d' |6 a  w
运用本文提出的方法，通过估计分别得到了华
  h+ u* p. g, K9 M8 _& I. C/ a2 }! s东电网在典型运行方式和另一种校验方式下的等
2 K7 _* `) r  s# L值系统参数，并与实际系统进行了比较。为了节省
, g) b& l+ w- S- _! i* r篇幅，表
3
仅列出了校验方式下的比较结果。
# Q) q/ @$ q/ L# ~+ k/ N. j: _: J/ \
: L( [. }- X$ j9 P1 v( H: R表
3
  校验方式下等值前后联络线稳定极限的比较
Tab.3  Comparison of pre-equivalence and post-equivalence
& E) `5 t% S# ^" o" ttie-lines’ stability limits under the test operation mode
' F' x+ D8 A+ H! C4 \福双线首端故障不切机时
/ |" K: v9 g2 O1 }8 D联络线的稳定极限/MW
# }5 K; z' l7 J2 |6 r# j& l后泉线首端故障不切机时
3 m0 m! {, x0 Y' p联络线的稳定极限/MW
线路运行/
检修方式
实际系统  等值系统  实际系统  等值系统
正常方式  1120  1105  1000  970
1 O! b# ^" k8 _2 j) [& i双龙－凤仪  1090  1080  920  910
% V0 M. P& B3 g6 z% n4 h6 }双龙－瓯海  1095  1075  945  910
兰亭－凤仪  1110  1105  980  970
& |5 _3 O6 i& U( ^# y5 g3 f凤仪－瓶窑  1110  —  990  —
1 c, `7 Z6 h" o, H瓯海－天一  1115  —  990  —
注：表中“—”表示按正常方式处理。
- X. ?! m' w- S  ~    术  19
调机组，并考虑到可能获得的实时信息情况，首先
( X- }* H  v, f" P0 h& q- r' G确定了一种适用于华东电网多种运行方式的等值网
# R3 S% P: h: k* Z2 |# Z' q0 Q& ?络结构。基于同调等值法的基本原理
[4,5]
，通过研究
几种典型运行方式下等值系统参数与实际系统的总
7 @, a9 Q9 ^) Q. m( Y# R负荷和发电量之间的关系，提出了用简单的数学关
! U" e; a  K% P系来近似表示等值系统参数和实际系统变量之间的
变化关系，在实际运行中根据采集到的信息对等值
8 ^: I6 Z. R* ]* ~系统参数进行实时修正。计算结果表明，采用本文
8 |% @/ K+ s' I4 C# c方法得到的等值系统能够比较准确地模拟实际系
6 w- b7 p- P9 b8 Z统，而且等值系统采用实时调整的参数与采用固定
$ n  v; z4 k; f; e! v不变的参数相比，可以更准确地反映电网运行方式
: ], Z2 M2 F. F2 F5 `的变化，从而更有效地利用联络线的输电能力。
1 d3 Y/ h9 x+ ~8 m+ F4 w1 x  V& _
2   
) E5 j1 c8 P% K) `/ {等值系统网络结构的确定

& y1 B  F7 }% N等值网络结构的确定包括两部分，即划分同调
0 ]. Q- r8 r3 P, p( h! j机组和确定要保留的节点和线路。本文遵循以下原
则确定华东电网等值网络的结构：

5 v' D$ W% u! M5 i5 }  R6 L3 m7 C（
1
! ?4 y+ n6 X9 }2 x) h）保留对系统稳定水平影响较大的元件和
节点。
3 o5 l# ]) ?+ {- M8 m" i! S: R' G% u* L
（
2
3 ?; [' y% d) H: e3 e* T1 g）将地理位置接近且在不同运行方式下故
! A1 h, W/ b" u! k+ S! ~  G障后均基本同调的机组划分在一个同调组。
/ H( j+ K( C# f  D
（
  D. w8 ^! d) x$ s- w  n3 N, X3
6 F5 Q/ p9 r8 _4 o1 S2 m2 h）等值网络应尽量简单，所需要的信息容
% U7 ?: M- N9 Q易获取，维护简便。

* |& C  l( D) s  U3 d! O% {根据同调性分析的结果和可以获得的实时信息
情况，同时研究发现华东电网中的线路双龙－凤仪和
双龙－瓯海对于福建－华东联网系统的稳定水平影
响较大，而其余元件对联网系统的影响较小
2 E& n' @$ _6 w$ f( k[13]
1 @# M0 F1 n4 v" H; x2 E- i+ ?，故
将华东电网等值系统的结构确定为：将上海、江苏、
安徽、阳城等地的机组等值为一台机（以下称为
1
号等值机）；将浙江电网机组等值为一台机（以下称
7 G' @+ o# g+ k4 e' f为
2
) @+ `( D4 V/ R号等值机）；保留双龙、凤仪、瓯海的
9 T; z$ h2 _" ~8 H1 @+ V500k V
& o' O- t- P, x$ c9 t母
9 D4 K$ M4 v8 C线；保留双龙－凤仪的
500k V
! }$ w- h3 f' \0 ^双回线路以及双龙－
瓯海的
500k V
线路。等值网络的结构如图
1
所示。
; j/ r0 e0 f* t: T
4 J9 e, `3 f% ]; G
凤仪
双龙
瓯海
3 S2 Q& P) R( h) S福建电网
1 号等值机
1 p* s( E& B# C! r/ l2 号等值机
% `, r5 e, q; x9 h
  j1 k0 ?, ~- c% N图
1
  华东电网等值系统结构图
( C' `$ p' z- E% j1 k% c. \( _Fig.1   Diagram of equivalent system for  
East China power grid
3   
等值系统参数随运行方式变化的规律及
' y; S+ B$ d2 ?其实时调整
' f; E- Z/ X2 |
& f4 W3 D, O5 y/ C3.1   
等值发电机出力

同调等值法采用恒等功率技术对同调组内的
发电机母线进行化简，即保证等值前后每条边界母
线的注入功率不变，同调机群发出的功率也恒定不
$ w3 [4 b9 L8 |% ~7 `4 k变
6 N) w* M$ s0 z2 L+ a[4,5]
. o7 c# m+ ~3 y" }  N。几种典型运行方式下的等值结果也表明，华
  V1 h  Q+ c$ Z# L% a- a+ H东电网中两台等值机的有功和无功出力基本等于
等值前相应区域中各台机组的有功和无功出力之
3 I' V7 x' ^7 ~4 q7 w8 H和。不同运行方式下
7 v" q0 h2 A  O, t$ g3 Z+ A+ ~2
% E  d3 `- z  T3 D号等值机的出力与浙江电网
机组出力之和之间的关系如表
1
所示。

5 ~4 |2 C1 k6 H, p6 B0 Y3 p表
8 n% }2 w$ P" w6 p1   2
% \3 ?& K5 W5 T( T号等值机出力与浙江电网机组出力之和之间的关系
% ~7 \8 \7 V, eTab.1   Relationship between output power of the 2
5 r  j  Q0 F" {nd
; G' }$ F4 L; v/ f" O+ ?
equivalent generator and total output power of  
% r) `6 {, W4 S4 ~. h1 d* m! ~generators in Zhejiang power grid

浙江电网机组出力之和  2 号等值机出力
. v) t9 L3 z  A; u! ]运行方式
7 ^& H- w& W' i) Q8 r7 SP/MW  Q/Mvar  P/MW  Q/Mvar
7 T- F' I. O9 k# C7 v冬季低谷  9966.0  4082.0  9866.0  4022.0
夏季低谷  10016.0  5902.5  9916.0  5842.0
夏季腰荷  12456.0  5267. 6  12356.0  5207.0
夏季高峰  15611.0  6490. 4  15511.0  6424.0
" ]1 e) E  o9 ]: F冬季高峰  14626.0  6337.2  14526.0  6293.0
因此，在线稳定控制系统在运行过程中取浙江
省内各台机组出力之和作为
* t6 |, i* T  z: g" u0 R2
号等值机的出力，取
上海、江苏、安徽和阳城的各台机组出力之和作为
# I1 @  I% T" Y8 r1
$ d+ G. T; k, a* b* H; j, `. S0 D; p+ T号等值机的出力。
8 v) {4 d( |3 v& D- ?$ a
) |" j& |4 o' I, K( K5 }3.2   
等值发电机动态参数
+ w" R1 j7 ]  o; U4 r0 P8 ?) K" _) n
. R  C9 ^& O! {- f# B在目前的计算中，华东电网的机组采用不计阻
尼绕组的双轴模型，不考虑励磁和调速系统的作
用。运用同调等值法对同调发电机进行聚合发现，
' p7 W+ J  c4 D4 H' t' o" B' W/ v等值机的动态参数仅与等值区域内的开机方式有
# U  n+ u, g, Z: n% t8 X6 @关，开机越多等值机惯量越大，而电机的同步电抗
和暂态电抗越小，暂态时间常数越大。
8 Q, S) N! |# u  @& x
考虑到目前福建电网只能获得华东电网中个
3 |2 A; a3 Z  x别电厂机组的状态，华东网调也不能得到全部机组
的实时信息；而且在福建向华东送电的情况下，华
东电网机组的总出力相同时，开机越多对系统稳定
' G+ t5 ~4 C4 i越不利
! A% y2 i* e% H[13]
4 D' Q! R- `5 `, v- c/ l8 t，而当华东向福建送电时福建省内发生故
9 j! J5 d) M& e障基本不会影响系统的稳定性。因此，在信息不全
的情况下出于保守性考虑，在线稳定控制系统按照
5 H, K; S# U7 ~/ ]; D最严重的情况考虑
9 |/ p, N  Q% _! \  h! ~! `# q1
$ X+ ^6 x+ n  x( [) x号和
2
号等值机的动态参数，
1 z8 M/ S& x- @2 Q' k$ i2 F即取机组全部运行情况下的等值机参数。

3.3   
线路参数

2 _( d" V- r2 z8 `& ~4 b( I本文采用电流变换法（
0 }  F$ a% p8 p' ~3 QCurrent Sink Reduction
, l. }) a; q, |/ h6 m- S，
$ g& e* A5 N& r4 l/ XCSR
/ g5 Z: _4 L" l$ d; b& K' {）进行负荷母线和网络的化简
& F( R1 G; C3 H7 B& K) O[4,5]
' }6 y- o4 T! A6 a8 \, A。由其基本原
理可知，等值系统的线路参数是实际系统中多个变1
  引言

/ w9 |7 T9 G. G4 o根据电网的特点和电网安全稳定运行的需要，福
# A/ s- v4 j4 T% ?建电力公司在现有安全稳定控制系统的基础上
. o5 r; L) V1 r8 J+ Q[1]
借鉴
国内外在线稳定控制系统的先进经验
& }" Q1 ]1 ]  {7 w' c. n8 _3 c) e[2]
) o5 y$ ?3 D) G+ h) l& x3 e，建立以“在
. M5 r% }( h! ~- \1 x1 t0 ~线预决策，实时匹配”技术为基础的在线稳定控制决
& q2 K; R0 B+ m策系统，更好地确保福建电网的安全稳定运行
[3]
。
0 Z( o9 ^# o/ ~, n6 u
由于电网管理和通信方面还存在一些问题，目
前福建电力调度通信中心还不能充分得到华东电
0 K4 u) @  t- p; j+ F/ r1 P& ]+ a网内部的全部运行信息，而且为了节省计算时间、
4 l' ?/ \0 Y8 u" j  o提高工作效率，在线稳定控制系统进行稳定计算时
6 y# m5 w. e- \# {需要华东电网的等值简化模型。

% B: t( x; N) t/ Q5 ^" w4 B1 l根据研究目的和等值方法的不同，动态等值方
法主要分为以下
3
种
% {8 s8 i, }* z) Z[4]
：①同调等值法，主要适用
  O8 W0 I6 g4 G. T4 d于大扰动下的暂态稳定分析
5 A% Q3 h! a6 D( I[5-8]
# r4 r  ~. d2 |# n( u；②基于线性化系统
状态方程的模式等值法，主要适用于小扰动下的动
态稳定分析
+ Y8 j7 W: s' g[9,10]
7 }0 s5 c! h" W1 K4 P! m. k；③基于系统动态响应（或量测量）
( Q/ ^& ?+ }$ S8 R3 g来估计和辨识外部系统及其等值参数的方法
[11,12]
. D3 l6 }" B- d' F1 i+ J。
前两种方法需要外部系统的全部数据，第
  s* n( P. a( P3
种方法
则需要对实际系统施加扰动并利用系统辨识的方
法来估计等值系统的模型参数。
3
9 Z# M$ S8 Q! f种方法均只能针
对电网的某种运行方式进行等值，不能反映实际系
$ Z/ Z" {5 q  e0 W统运行方式的变化，因而不能简单地直接应用于在
6 h, f" H# w8 i. g线稳定控制系统中对外部网络的实时动态等值。

本文在对福建－华东联网系统进行深入研究的
基础上，通过保留重要的元件和节点，适当划分同  22  Power System Technology  Vol.29 No.4
1 S5 A) t: F/ u. E* n" F& n  W( j6 `致
   
4 d9 F* q; C, y  h谢
( m- N2 d6 U: x  |( d6 u# G8 H
2 D$ A4 z! [6 W! T( c8 `华东电力调度通信中心运行方式处和自动化
2 a6 L7 ]. V1 \6 w处以及励刚博士和曹璐博士为本项研究提供了必
要的数据资料，并给出了许多有益建议；中国电力
8 F5 H& a; P9 c科学研究院刘肇旭工程师对于本项研究提出了许
多有指导性的具体意见，在此致以诚挚的谢意。
; }: Y/ f: F0 `9 ~- l+ D9 a7 _
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收稿日期：2004-12-02。
作者简介：
. O) N7 J! Z3 @" f" r赵   勇（1976-），男，博士后，从事电网稳定控制与电能质量方面
, Q0 \, }3 z) O6 h" i. O" E. N的研究工作；
& X" O9 R5 |4 q3 I4 g苏   毅（1970-），男，高级工程师，从事电网稳定计算与自动装置
4 B: B  c/ Z! Q+ M的管理工作；
陈   峰（1967-），女，高级工程师，从事电网稳定计算与运行方式
; a/ c  f. ^3 J8 w( l的管理工作；
7 i- g- N6 Y% S0 z% j滕   林（1973-），男，博士，从事电网继电保护与稳定控制方面的
研究工作。
1 y+ L' B! I0 X+ A* a