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

   
  e* N1 q5 D- E" b- r' t7 k+ I0 u术
# N' L. m" X! L4 `, R' j2 d( `  21
( I& Z+ z/ `! b, k4 T: @3 `1 k* r在校验方式下，福建电网送华东
1150MW
，福
+ f, z1 m0 I, I  }# w* w7 w$ J3 a双
1
4 i/ h! U! v  z" w: b回线故障，
4 S3 ~' ~/ p0 i$ U2 v! m$ {% R( P' q5
个工频周期后切除该故障线路，
13
个工频周期后切除水口
1
台机。福双第二回线的
8 q% ~) s/ A/ B$ I8 A4 W$ ]功率以及福州北
; X, s2 R* O7 E3 F8 c( ~500k V
母线电压如图
0 o. P) o& ^$ w3
, K! `/ h1 E& {) p所示。


' P+ B% M* ]7 W6 V0  50  100  150  200  250  
300
, W& |" x! U7 H5 m2 M6 x) T−5
2 K2 t- X- T3 Q00
8 V4 G. I+ ]& j+ W0 o3 v5 \' F5 X0
0 z+ N7 r% |+ y500
, I6 A  K; ^/ `1000
1500
5 S. C2 C5 k( M8 A/ a1 b3 Z" N2000
联络线功率/MW  
t/
工频周期

2 D4 s2 I0 i  p& P8 O$ X& B实际系统
0 ]+ a1 f3 @- @- {. N6 _3 K* p
等值系统
: E% r6 p" O+ h( \! Q# x, Z8 F
% z2 L" L* p& Y0  50  100  150  
200  
250  
300
0.0
0.2
0.4
2 a6 b- J# |; F. P2 ?0.6
& H3 U$ a9 f% z; _4 w0.8
/ j/ M* Y+ _7 D; L5 L1.0
- e& X) V2 j) q1 I+ `! X电压/pu
t/
工频周期

* J% H/ N/ X! r2 l( H; m% \
等值系统
7 T+ V: p2 M1 L; j) c5 j
. H2 [8 q4 [% f1 o实际系统
(a)  联络线功率
4 `$ L! R" [  c! S- }& I. D(b)  福
* z% X# ]' r: X6 a) N5 p- X% ]: \8 h5 ]州北 500k V
1 R/ Y" s0 i, M母线电压


6 J. M7 G& X  G. P" ^图
3   
. `! x% m! m; V  {7 a  v# c# {
1 C$ I3 f; \- d0 V校验方式下故障后的联络线功率
" X" v/ e6 f. _/ ]
7 J( j& j9 ~: E6 |+ R及福州北
: v# A- R. z- i2 X8 j, e. B& H8 w2 B. o500k V
母线电压
8 d9 A& e: u3 t* B% L) c  M4 @% ?
7 Y7 U: R" w  S. fFig.3   Post-fault transmission power on tie-line and
voltage at Fuzhou 500k V bus under the test operation mode  
0 v  u4 o, \/ ^# N4 _& b. V0 l9 ]# N
( o6 L) ^$ ?$ O0 k4 z) M由以上图表可见，将几种典型运行方式下的等
值系统参数和实际系统变量之间的变化规律应用
# \* n( \4 E; l  W% {4 J' P3 c于其它校验方式后，同样可以得到令人满意的效
果，这说明了所提方法的有效性。
1 q, n8 D! [  X$ ?  A
5   
5 C/ f; V' p, f/ i# M" ~# m实时等值的效益分析
) ]& I2 s+ _! s# M# E2 P2 q
在福建电网的日常计算中，通常采用华东电网
4 E# m% k2 Q; l. Z4 E, S的一种典型运行方式进行分析，在线稳定控制系统
: O: C& c) ^9 y" o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
0 O' L& z3 t4 L用不同典型方式下的等值系统数据的情况下，本文
1 ^& w6 e( P) v- B对福双线的稳定极限进行了研究，结果如表
4
所示。

表
4   
& v- H/ h& j: b! E
华东电网运行方式变化时福双线的稳定极限

# t+ f5 u0 x: @& V. s/ G0 c& v5 WTab.4   Stability limits of Fujian-Shuanglong transmission
line under different operation modes  
for East China power grid
福建电网 福双线稳定极限/MW
运行方式
华东电网
$ N4 W9 G4 `0 i; [7 C9 r# V; d2 d( x运行方式  福双线首端故障不切机后泉线首端故障不切机
夏季低谷  1245  1260
& n( D( ?" r: O' H4 d$ k9 ^夏季腰荷 夏季腰荷  1280  1310
夏季高峰  1300  1340
3 S0 I0 V% |1 j/ E5 e6 |$ I3 t* A由表
4
可见，福建电网采用相同运行方式下的
" V1 j* Y4 Q/ h: r1 n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
会有
50~80MW
, C& d) F# I: }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，
# g1 {* g% N2 O' X8 `则在多数运行方式下得到的是较保守的计算结果，
" W4 f. {1 r3 h( i0 A/ o/ c0 w4 R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
: ]! Q. Q. o5 Q# ~  `: {地利用福双线的输电能力。
- \1 S; c! r0 ^& A0 g" o
6   
" h* P3 W  D$ a" l使等值系统略偏保守的措施
7 \; I: v& t4 W. q7 J& }4 f9 o
+ V! c! \6 x( S9 B考虑到实际系统的运行方式千变万化，在某些
) Z7 Q8 D& t* w' Q运行方式下系统的稳定水平可能降低，因此为了保
2 }/ g5 e7 y; ]. _/ T+ j证系统的安全稳定运行，等值系统的计算结果应比
实际系统略偏保守以应对各种可能的不利情况。

" }* ?, s# \* _本文通过研究等值系统参数对稳定极限的影
% q' T; G+ y4 z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
! ~* v. }3 w6 a1 V, d! Q% s7 e步电抗和暂态电抗；③增大线路的电阻和电抗；④
9 t' g& E- Q; M) l减小节点处的电导参数。例如，对于冬季高峰方式
; q8 S& T* t5 r% Y+ X0 y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
& E# n/ \- p' `3 L2 D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。
0 U/ @( i, O# z1 w
表
; @- V2 t4 K; k0 X5 r5
0 ?; m0 ^' I; H  w5 h  
等值机转动惯量对联络线稳定极限的影响

4 t2 F7 s4 D$ I- N* j/ Q& GTab. 5   Influence of moments of inertia of equivalent
generators on tie-lines’ stability limits
8 }5 w- }" G. q  V: ]
# b/ J- z' {9 Y" ]0 J& X: e  u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
0.8  1175  1280
8 G- W1 S- t& l( `! D$ w' M0.9  1150  1245
1.0  1130  1210
$ l, F8 B0 z5 E1 d- R1 ~$ q- O1.1  1115  1185
1.2  1100  1160
1.3  1090  1140
1.5  1070  1110
2.0  1035  1055
2 Z% e* Q: \1 ]) M, X∞  910  830
7   
$ ]+ S1 [2 J, u" b: w, R) M5 O- F结论

本文提出了福建电网在线稳定控制系统对华
东电网的实时动态等值方法。计算结果表明，采用
该方法得到的等值系统可以比较准确地模拟实际
系统，而且等值系统采用实时调整的参数与采用固
: i: r+ O; c5 E+ M$ k; V4 r定不变的参数相比，可以更准确地反映电网运行方
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
+ X+ J. u/ y* v/ Z量的复杂函数。
0 @2 V; T( c6 t! @7 {  D
研究华东电网在几种典型运行方式下的等值
% _# J; w! \+ E结果发现，在不同运行方式下等值系统线路参数的
/ y0 z  k% h* @8 N/ h! q  `- ?* r变化很小，其中，
. Z: R; z2 c' Y/ ~2
号等值机和双龙间线路的参数
如表
; F2 D! U5 I% ?# S8 y/ H2  
+ d/ g7 z9 x9 `4 L" ]7 Q. K! T0 s: }所示。
) n7 c! v5 J" O+ s6 U
& {3 V2 `+ }1 w/ ~2 T& C0 `表
2
  不同运行方式下 2
: |* Z4 b6 J3 N1 M0 P) @6 g. e号等值机和双龙间等值线路的参数
7 f0 A5 A: L  V+ [- \; e! E. @Tab.2   Parameters of the equivalent transmission line from
2 [5 n! Y2 G& I- a' [) I0 W1 Nthe 2
nd
equivalent generator to Shuanglong substation  
under different operation modes
: i+ a( y- n* i- M/ {运行方式  电阻 R/pu  
1 p6 U- s# m$ ^电抗 X/pu
' t% W" |4 T# _% I) N( Y8 F4 [冬季低谷  −
0.00049  0.02853
) g1 L4 S/ _1 ]. R4 p/ T* Z夏季低谷  −
0.00119  0.02970
夏季腰荷   0.00032  0.02870
% |  i" n# H/ j4 @) {; w夏季高峰   0.00062  0.02838
冬季高峰  −
0.00201  0.02951
/ \' |+ H9 l9 \: k5 ]' ]研究表明，等值系统中的线路参数越大，稳定
& b+ U3 B! |+ V3 }# t6 X, R, }( z( _计算的结果越严重，因此本文取一组固定且偏大的
6 ^7 X0 y# d% P; j参数作为等值系统的线路参数。

3.4   
节点负荷和并联导纳
& _* ]9 M$ Q; d$ |" R! l
: A: _- l3 s1 f% P( f6 W* ~由化简负荷母线的
CSR
3 _- Z6 H2 ~- G9 Y方法的原理可知
[4,5]
$ U# s1 S' h/ U: [/ d. X7 L，
等值系统中各节点的负荷和并联导纳是实际系统
% w- D& c  {, ]中各节点负荷和导纳以及节点电压的复杂函数。
9 j! }) Q4 e2 w0 Z4 ^3 ^
以
1
号等值机为例，其节点负荷和并联导纳与
  j, W& X. w" V2 z  q! E原始系统总的有功和无功负荷的关系如图
2
所示。
" b8 u' u  j$ k0 O" u8 m1 ]其中，
- G" `0 k7 L/ ~7 A% M: jP
和
3 J# l6 D1 T- Z" K) U( @, @/ JQ
4 O9 D: E4 c; P3 A+ D5 `* m表示节点处具有恒功率性质的有功和
无功负荷；
G
) E5 G5 n. W) ^5 T和
B
表示节点的并联导纳支路在基准
/ Q6 P! L2 ?  Y1 b9 D电压下吸收的有功功率和发出的无功功率
[14]
；
) Y5 E0 t8 W2 r8 a: b- B/ |P
5 C3 `1 C3 U) C! yLOAD
和
Q
0 k5 \. N. z$ R; c7 d; v- eLOAD
表示系统中总的有功和无功负荷。
3 [& I  W3 D* L5 v# n
# o) p2 l1 ]+ `! ^- D& m3 \  ?; \& ^
0 `5 o5 I8 S5 z- c44000  48000  52000  5
( w0 ]/ `; j7 o! x* e& D. @" C- O6000
4000
, y- K; S: v1 ?/ Q3 Y- |4 d6000
8000
10000
5 m! A- c( }/ ]! l" J! `12000
- y' t5 g; T! k' w6 o' i7 ~/ E, w14000
16000
4 _/ E% D/ D' I  T( ]18000
% o3 K+ ~, l4 i, j0 g& o, y20000
  q0 [8 k4 D' p- \& i  L- q. AMW/Mvar
8 l- N, w- v- I) h& L( R  oP
0 `% Q3 B+ M8 d$ c# ?( V2 \% ~14500  15500  16500  17500  Q
LOAD
) r; f. F/ C4 A6 {/Mvar
4000
" y% ~) m% B0 W% Y6000
: B8 L. z" Y3 J8000
10000
12000
14000
16000
18000
6 a; @/ }9 H' w4 N3 y20000
P
& g0 ^1 p0 K+ E# {5 ], [) zQ
G
# h' O9 n  ]1 _- o5 YB
2 ^  ~. O1 r6 F) G/ ~2 BQ
G
' @7 O- K' M8 |: tB
MW/Mvar
P
% v) z( e6 _+ A2 I* Z' fLOAD
/MW
9 M7 |. R6 M* T
图
- h) v+ F2 U/ G+ c2  
  z8 G/ U+ c1 l9 z8 ~, U  
1
号等值机的负荷、并联导纳吸收和
5 |  z# B" A, t1 O; z$ \发出的功率与系统总负荷之间的关系
Fig.2   Relationship among the load of the 1
. ^3 T+ Y8 w' `; s5 M" K5 l$ l0 Est
equivalent
! _; x1 d' g  }: Igenerator and absorbed active power and output  
* q$ U+ {) G3 b0 [- n+ T1 u1 K! l: Preactive power by shunt admittance and  
total load of East China power grid
" ~( \, h8 s0 @, n/ S% i5 h
& h' u8 I; _7 V9 C由图
2
$ [! M1 B/ z* Y3 d: N可见，节点负荷、并联导纳吸收的有功
6 M2 g1 U$ z; u% x( s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
$ [7 n6 l0 r7 r/ i、
Q
- e8 z+ Z6 `( I) K! L/ V、
G
1 A  Y# f' z) r( ?/ m& z、
B
5 f" ^% f! }5 r和
; J: Y5 a+ o* i4 N6 b* F8 ]P
LOAD
+ \9 _; p7 R$ |6 H* A9 E、
; `' E. }. u& }& t& f/ ~* [1 d9 G- _, S. NQ
LOAD
0 }$ s! m" y& R  W" e+ j& Z1 ?# M8 ~之间存在下述线性关系：
$ X) {' ~& L" P7 t
0 t" V; k$ h8 y4 t$ tP=C
0p
  v  m/ B; C9 A3 c, m+ Z, \+C
1p
×P
LOAD
- {5 x; r3 Z, M' S6 C1 D9 R1 A' O+C
2p
# c$ j/ v4 R$ b( Y×Q
LOAD

Q=C
0q
/ Z, t/ j$ D. ?% w. S+C
1q
×P
3 j% l5 v  m* s- D6 j7 U$ A) X/ d2 ELOAD
+C
2q
* O# i6 u" E3 F×Q
4 T$ ^) p& t7 l. g& F  u# u; FLOAD

G=C
0g
* }& l3 C) k/ A' H9 |' F7 T+C
, f! n0 X" q4 N+ m" e1g
×P
' f1 ^' \+ b3 a8 u7 Z& Z9 y9 h0 c' \$ {LOAD
1 E+ O2 \! t7 `: `+ p+C
2g
. S8 I" F- H) s, g$ H×Q
: k2 h* c* G% D7 T, X8 P, [LOAD
2 L* W& o. E" k
B=C
0b
+C
' t, J8 b2 |+ v* U3 v1b
×P
LOAD
" M* A- a! F- h  c! i$ H! h+C
2b
×Q
LOAD

; T2 v2 t7 _8 ^% C其中，
C
, r  s# L! G$ m  B5 z7 p( e0p
6 [2 |- v: f3 A. M! W6 j& |、
C
1p
$ _& M3 k6 q% A* S1 D4 S、
" T( y8 W2 ~5 n* I: jC
* Y* ?. s% c  c1 j5 w5 i  c" k2p
1 Y* g8 N; n) _8 Z* W% Z7 b: O2 \/ Y、
C
0 F( @. a; N; _  F8 S/ ~0 l/ n' R: @7 X0q
、
C
6 x4 Z" |, W& A1q
4 Z# @7 G" ^$ B、
& x: [  g- [" H3 g! z, a* L- P' SC
' x) P- Z7 q5 U, c4 w2q
; f. g* N, O' u' e# e、
C
0g
2 Y: a* e7 f6 F, G、
  b  }1 V2 }8 nC
1g
6 H/ Z$ q/ G+ y. Z6 e8 d、
C
2g
、
C
) n! U- N  }: o1 `, {0b
、
C
, b( y5 G5 s+ z1b
、
/ f0 S) G- V9 aC
9 |7 s" Y8 b0 ]  _$ b8 }2b
! ^2 C, A7 x* I3 S为比例系数，它们确定了
节点负荷、并联导纳吸收的有功和发出的无功与系
# {+ \( z% N# }3 i0 y统总负荷之间的关系。

- G3 \  t& N/ M( {, ]  @( x2 V根据典型运行方式下的负荷数据和等值系统
+ @/ Z% r' R! O- T) P! [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
导纳吸收的有功和发出的无功。
$ L8 _# w9 P) Y. w$ r
  F/ b- }% J/ m( x3.5   
等值系统需要的实时信息及潮流和稳定计算

6 [* l! k0 n7 J+ F  x7 n; j- K当等值系统采用如图
1
所示的网络结构，并按
3.1~3.4
( W8 Q; C+ v) G" A" F# k- X: @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
' {& \7 N5 w( Y. h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
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
内有功和无功负荷之和。在已知福双线潮流的情况
下，以双龙、凤仪和瓯海作为
- V, _' ~, ]% i# L, h; s* sPV
& }4 [8 \3 ]+ ^3 ?9 q) _节点，
* {! ~8 h2 a. ]0 c1
3 N5 r0 P* u% O5 Y" I3 O# Z号等值机
作为
# }& |! m0 _" D$ wVθ
节点（指定电压为
1
/ V  q- p4 H/ d8 E∠
2 K, i' g: I6 t" R& F& ]6 t7 }. u  h- K$ s0
+ H2 P8 O! |1 V' W1 v* _°
pu
），
1 y, ?' L0 [3 A$ |  X2
号等值机作为
PQ
节点，可以对等值系统进行潮流计算，并以计算
结果为基础进行稳定计算。
% z5 r' s+ W5 W: v
( u" o5 Y; ?. a+ p: x4 _4   
结果检验与分析
1 y6 p' a1 C5 P
+ \# @9 B, |  P4 G3 y运用本文提出的方法，通过估计分别得到了华
东电网在典型运行方式和另一种校验方式下的等
值系统参数，并与实际系统进行了比较。为了节省
) |  _. \  Y- \& L7 I; n" d, w篇幅，表
3
仅列出了校验方式下的比较结果。
2 V* O0 T  Y: z; ]# W- k+ q- h
) f: O) e0 l% M7 ~4 r表
' D( B5 V8 o( i3
6 y9 Y* K6 N# U  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
tie-lines’ stability limits under the test operation mode
$ w2 Y# d- L& f. s; b福双线首端故障不切机时
联络线的稳定极限/MW
- {' r4 @+ X- l1 S) ~后泉线首端故障不切机时
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
双龙－凤仪  1090  1080  920  910
. Q2 o- W  e4 @. X双龙－瓯海  1095  1075  945  910
7 \( T$ O# W; o兰亭－凤仪  1110  1105  980  970
# ]* O. C' |0 x. G) C& Q, w/ z凤仪－瓶窑  1110  —  990  —
! k. w/ t, U/ ]. Y: J: U瓯海－天一  1115  —  990  —
) V' h' c7 e" ]8 A0 c! f9 F注：表中“—”表示按正常方式处理。
    术  19
调机组，并考虑到可能获得的实时信息情况，首先
; o5 L' j  N6 B9 W! e+ q确定了一种适用于华东电网多种运行方式的等值网
; h0 \! x; I  j* Y9 G络结构。基于同调等值法的基本原理
& G+ H0 m8 S0 E[4,5]
3 J5 f, i" i$ E* D  ?，通过研究
. [$ z  P0 w* h- U5 ?几种典型运行方式下等值系统参数与实际系统的总
负荷和发电量之间的关系，提出了用简单的数学关
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
4 A( f5 K4 V/ a) q1 f, g$ B+ G系统参数进行实时修正。计算结果表明，采用本文
方法得到的等值系统能够比较准确地模拟实际系
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式
6 i- Z6 V: i: o$ ?/ H) n1 u* C- s的变化，从而更有效地利用联络线的输电能力。
- [, O' @2 t$ Z& \9 e
7 J; D$ {+ s2 ^1 {+ y2   
% F+ Q. ?1 K' H1 I- q1 F& P等值系统网络结构的确定

等值网络结构的确定包括两部分，即划分同调
机组和确定要保留的节点和线路。本文遵循以下原
2 W& ~' _" O& v; ~- _( k3 p则确定华东电网等值网络的结构：
" `5 B, W5 R% {- P
（
" {9 n1 X1 ], X8 T% `1
）保留对系统稳定水平影响较大的元件和
节点。

（
2
6 j! j  K8 Y( o& {$ w0 {）将地理位置接近且在不同运行方式下故
障后均基本同调的机组划分在一个同调组。

) G" b; h1 m) ^, U: s) I（
+ u1 B) o1 D1 G0 q# R9 Y; S3
- }* k' c. _& r; L）等值网络应尽量简单，所需要的信息容
易获取，维护简便。
& v# J5 ]2 k8 H* n0 U
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
; _0 \3 w7 P! X) {双龙－瓯海对于福建－华东联网系统的稳定水平影
& A1 t) d1 {9 m( W% s3 P响较大，而其余元件对联网系统的影响较小
[13]
# J% I( c* s: S' U4 o3 D- ?，故
& T8 r5 V' u9 f! G1 M: g" B将华东电网等值系统的结构确定为：将上海、江苏、
3 n7 d' |% Y( ~安徽、阳城等地的机组等值为一台机（以下称为
1
  j7 M6 R5 _) d4 t2 d" n3 Z号等值机）；将浙江电网机组等值为一台机（以下称
$ ^4 M6 e% i- O8 u/ u! N为
2
号等值机）；保留双龙、凤仪、瓯海的
500k V
: R; j" z; C2 P' d母
$ C9 U+ F  q) J' `& E线；保留双龙－凤仪的
500k V
双回线路以及双龙－
7 N% G/ f, [5 X瓯海的
500k V
线路。等值网络的结构如图
  n5 ^  ?8 H9 B  L( L( @1
所示。
. c4 ]9 Y& `& A5 J, j  o. c; S
- Z, F9 o0 R" h' K
凤仪
双龙
瓯海
福建电网
1 号等值机
2 号等值机
' T7 E3 n2 N' o
图
1
  华东电网等值系统结构图
! Z: E. {4 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
其实时调整

5 b! H1 e' O% f* i; t3.1   
等值发电机出力

; }; N1 K3 V" X/ v& H+ x6 q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
; D4 X/ P! Q  R7 F0 [线的注入功率不变，同调机群发出的功率也恒定不
* Q; P3 f! ?9 H' s变
[4,5]
。几种典型运行方式下的等值结果也表明，华
东电网中两台等值机的有功和无功出力基本等于
$ [/ x0 F; S* }' ^4 Y. \* `1 @" Q  ]等值前相应区域中各台机组的有功和无功出力之
和。不同运行方式下
2
号等值机的出力与浙江电网
; k! w4 I# X. B. f$ A- l机组出力之和之间的关系如表
* B! U% P' @9 Y# f* n! E0 Q. B- Q1
所示。

* ]2 o4 v2 `$ x+ z# A3 g表
, F+ C% X, S5 b4 z3 `7 V4 ~1   2
号等值机出力与浙江电网机组出力之和之间的关系
1 p1 B) |# P: T% m9 B+ Y* I0 q0 TTab.1   Relationship between output power of the 2
nd

% j  _, P* M$ d+ N( M1 |equivalent generator and total output power of  
generators in Zhejiang power grid

浙江电网机组出力之和  2 号等值机出力
/ A) q8 f' W( ]  C4 z+ K运行方式
6 \2 p! a4 T( E$ v. j* VP/MW  Q/Mvar  P/MW  Q/Mvar
9 d% o1 j) z3 }, N- k# K冬季低谷  9966.0  4082.0  9866.0  4022.0
( l9 Q  {; C' E5 c4 i% W/ f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
' X- h* O2 k$ L5 x* X- d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
2
8 C% b$ z) k$ j, C- s( D" G号等值机的出力，取
; x8 O! _* a, l. ?( N上海、江苏、安徽和阳城的各台机组出力之和作为
1
& u7 x4 h6 u7 h+ \号等值机的出力。

3.2   
2 ]: z7 ~: _: A0 d4 `等值发电机动态参数

在目前的计算中，华东电网的机组采用不计阻
* e( H; w5 _$ h6 X2 a# A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，
( ]+ z- I& s, W% p! _; f等值机的动态参数仅与等值区域内的开机方式有
8 d1 {0 o! y1 ^! L, e) C关，开机越多等值机惯量越大，而电机的同步电抗
/ j( ]7 L1 r( _$ B$ A和暂态电抗越小，暂态时间常数越大。
; a0 F- `* j- c# z
考虑到目前福建电网只能获得华东电网中个
6 s% ^& f$ Y6 O  d1 v% ?# P$ `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
$ p% H% O) f5 R7 g2 y东电网机组的总出力相同时，开机越多对系统稳定
4 ], u& W! z$ v$ U; }越不利
) p0 f: K* T* f' V5 ^% Z[13]
" X7 n; g$ R9 l! E  `" N，而当华东向福建送电时福建省内发生故
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
# |/ q3 f8 g8 G+ f最严重的情况考虑
& ], J  M* I1 ?9 u! N8 N9 V0 X1
号和
/ _( e& G+ @! Q: t2
号等值机的动态参数，
即取机组全部运行情况下的等值机参数。
' L, {7 D7 e1 P
5 J: }0 S3 B; x5 B: h3.3   
线路参数

5 y& K; A0 D, a: q; I' }1 C本文采用电流变换法（
: {) M1 L/ M+ I: `/ c/ f, NCurrent Sink Reduction
，
/ V  t- u, u# ?8 W: I( oCSR
4 e" y' w5 Q0 l( @. b4 v1 n4 B( S）进行负荷母线和网络的化简
[4,5]
。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
* H& ]% a3 e" ^* |/ F
根据电网的特点和电网安全稳定运行的需要，福
建电力公司在现有安全稳定控制系统的基础上
[1]
借鉴
国内外在线稳定控制系统的先进经验
1 d1 C( C. t4 p0 M! f( K  [* F[2]
3 K' E9 j0 ?) z* p，建立以“在
+ }1 @! j% C+ R( w8 L* @: Z线预决策，实时匹配”技术为基础的在线稳定控制决
# e0 E6 ]- Y# U4 n; b: I策系统，更好地确保福建电网的安全稳定运行
0 r; f: a+ v2 u' Z! O  I. a[3]
。
( Z6 q! \: p* j6 Q5 q
由于电网管理和通信方面还存在一些问题，目
/ ~$ q7 o% u+ J! O前福建电力调度通信中心还不能充分得到华东电
网内部的全部运行信息，而且为了节省计算时间、
提高工作效率，在线稳定控制系统进行稳定计算时
  D2 _, i1 W! u( L需要华东电网的等值简化模型。

1 k5 j) t% m7 N+ [5 n$ p; }/ Z. U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
; x2 l  R2 J; I5 p: |3
种
[4]
1 Y7 P8 E' v' N# @- d) L! Z. G：①同调等值法，主要适用
0 O- g; o; g+ u( @: L# Y于大扰动下的暂态稳定分析
[5-8]
；②基于线性化系统
6 j' t: F5 n* Q/ `2 B+ a状态方程的模式等值法，主要适用于小扰动下的动
) X: E+ L, ]/ u8 P% Q$ l态稳定分析
[9,10]
；③基于系统动态响应（或量测量）
5 o# L9 X4 J5 R2 y来估计和辨识外部系统及其等值参数的方法
[11,12]
) v9 n1 C" {7 I  w% a。
3 P  V" m, T8 V6 q. U% G( `1 _前两种方法需要外部系统的全部数据，第
6 N/ C, s. B2 M$ M# W( V7 W) B3
种方法
则需要对实际系统施加扰动并利用系统辨识的方
+ c  {4 N4 [* D( z3 N& p2 j% O法来估计等值系统的模型参数。
3
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
统运行方式的变化，因而不能简单地直接应用于在
* U5 Y! j! t# N7 n3 i9 F线稳定控制系统中对外部网络的实时动态等值。
8 h2 B! ]; U4 `; h" T3 Y$ h* t2 X
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
9 n" Q; Y8 W9 q, D  ?5 V$ ^0 @致
/ h  J" ^: Y( D: {3 l   
% I+ l- ~/ I# x( J) t, d: z/ |. H! p谢
+ x7 p' m: g4 Z+ @" J- v' E
华东电力调度通信中心运行方式处和自动化
  T& _8 [* m0 Y1 w" r% ^处以及励刚博士和曹璐博士为本项研究提供了必
& }# p/ b* C& |' N! B要的数据资料，并给出了许多有益建议；中国电力
科学研究院刘肇旭工程师对于本项研究提出了许
5 H0 Q; r" f& x( I- G# }多有指导性的具体意见，在此致以诚挚的谢意。
$ b: A5 a# @! ]8 R7 [  K$ B) O( O
. A% x! E" a, U: d参考文献

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收稿日期：2004-12-02。
作者简介：
赵   勇（1976-），男，博士后，从事电网稳定控制与电能质量方面
3 \" k, @1 y, r2 y( o的研究工作；
- R( I5 i$ E* B4 p苏   毅（1970-），男，高级工程师，从事电网稳定计算与自动装置
5 d2 O( r6 }8 U& P. o的管理工作；
# M& S0 M9 I) C# h, ^" x& D5 P陈   峰（1967-），女，高级工程师，从事电网稳定计算与运行方式
8 o2 y6 P5 H  ]/ j6 y, H的管理工作；
滕   林（1973-），男，博士，从事电网继电保护与稳定控制方面的
3 U) `7 L" i- A" O研究工作。