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

   
术
  21
3 g! s& f9 [+ p9 }6 j0 T在校验方式下，福建电网送华东
1150MW
. C. y/ h3 [6 Y，福
: o; X2 |( R* o1 a( H双
0 x0 w$ a: d& O  ^1
! d; w9 {  ~) h回线故障，
- m. H3 E- V6 m( F1 }' g. q5
& _8 k/ H! I/ Z5 p- D3 ]; ~' q个工频周期后切除该故障线路，
9 f% K( i: u  W# _! X13
9 ~* ~' u9 l7 k: W4 @6 N个工频周期后切除水口
1
台机。福双第二回线的
( d" C7 l; u/ O& x9 E0 I' P# Z功率以及福州北
* h+ r& c2 d" Q" i500k V
母线电压如图
3
所示。


0  50  100  150  200  250  
- J5 l- o: D4 w6 s  E" |300
! W! r* ?# Y! C−5
00
3 a: c( @$ a% ]% g0
3 w5 W& j% c5 `; N- E$ _500
1000
1500
2000
联络线功率/MW  
t/
5 ]1 G3 `' _; f$ {' H工频周期
( T: P3 z! H8 Y! a0 M
实际系统

等值系统
: x0 {+ r! S+ I' ~6 _: l2 n0 U+ X
( k" }1 [  l" G" {1 l% _0 Y0  50  100  150  
200  
; l+ o. W- ]# g% w. U% T$ H  ~250  
300
0.0
0.2
0.4
# [  w$ D# L5 g3 O2 Q2 N0.6
! W7 T: g5 E  Y6 Q. y0.8
1.0
电压/pu
t/
2 `* K" v! s1 |6 e& y2 n7 V9 z工频周期

& j- G$ V" G, }7 H1 z
0 o4 S  W5 l3 [, s/ f! D等值系统

& T3 p' ?7 b) m; j  G' A! L& B" [实际系统
  a- J& L) g6 }  N: j(a)  联络线功率
(b)  福
5 K  x5 C, |* t) k$ y州北 500k V
母线电压

3 ?! H; l; N% a. t( s
图
9 O7 I- \, W2 t. K5 W2 ?3   
; N* ]; ]+ Z% p/ c8 }2 m; x
# `7 J" D1 ]. d校验方式下故障后的联络线功率

8 L7 W7 }" a/ C& T及福州北
500k V
* b( q  T* k/ p" ^- x4 |母线电压
4 t9 K8 k6 b5 `" C  d
Fig.3   Post-fault transmission power on tie-line and
voltage at Fuzhou 500k V bus under the test operation mode  
" z& s% S+ c* S: H& L
& P9 r; t0 ~+ e4 g+ n3 N1 j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
' a* }) w" ~4 b0 m9 U$ Q8 u6 e于其它校验方式后，同样可以得到令人满意的效
, k% i7 O0 L! j5 t, b+ ?% C5 ?! A果，这说明了所提方法的有效性。
7 ^7 m7 I4 E4 K7 K) w% M! |
/ b) f' C6 a% E/ ?' d- g5   
* c$ l6 d* t. U/ T$ @" J" u实时等值的效益分析

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
% R0 P4 q! V% S( z处理华东电网的通常做法是采用一种典型运行方
3 H7 [8 b7 q8 t  B6 }式下的等值结果，而不考虑华东电网运行方式的变
# L& n  A! f8 N化。为了估计实时等值方法的有效性，在福建电网
4 U0 a8 b$ X5 z7 B% P, J7 o! \采用同一种运行方式下的系统数据、而华东电网采
用不同典型方式下的等值系统数据的情况下，本文
) J/ X& G% {1 {对福双线的稳定极限进行了研究，结果如表
4
所示。

表
/ T+ z/ V  B4 D  n' a' R: E2 w& ?0 p4   
1 I5 e, {; D6 e7 N
2 t  z, n% C- x华东电网运行方式变化时福双线的稳定极限

Tab.4   Stability limits of Fujian-Shuanglong transmission
- a& H0 n6 B: T; E5 `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
( K, t# d% R* \7 |. E华东电网
! I8 N8 h/ H0 x$ a' r8 ]) A. V- i运行方式  福双线首端故障不切机后泉线首端故障不切机
  y' ~2 y2 l% x1 ]& z夏季低谷  1245  1260
夏季腰荷 夏季腰荷  1280  1310
夏季高峰  1300  1340
7 F, R/ [' a; f1 t0 x由表
4
7 F" p, O  @! A' i, u可见，福建电网采用相同运行方式下的
/ Q( K; r! F9 O8 z6 p# o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
; l; d& B# {. g- U. l! C6 ]8 ~* j会有
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，
# g+ i2 T, d  D' \) X则在多数运行方式下得到的是较保守的计算结果，
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。
' b* c# }) X2 @' _
6   
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
6 }+ h' N' V% c/ E* _* h运行方式下系统的稳定水平可能降低，因此为了保
" j6 z6 b) n7 x* ~" p证系统的安全稳定运行，等值系统的计算结果应比
% E' L( [- ]5 w& Y/ Y实际系统略偏保守以应对各种可能的不利情况。

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
2 s$ E  l" v/ ?6 ?3 L施：①增大等值机的转动惯量；②减小等值机的同
& |! Y+ ^$ Z+ `2 p8 S! A步电抗和暂态电抗；③增大线路的电阻和电抗；④
7 A8 ^$ `6 s" Y  B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
9 r3 v0 a% R; H  z1 h* f时按比例相对于原始数值变化时，联络线稳定极限
9 C! J% t) O' d7 R8 {的变化趋势如表
+ x8 O8 S" {! R" s4 F3 f! r$ k5
) \4 d0 b8 i2 ~/ U' V) X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。
6 {  }: k( t* Q2 b$ z  ?% x1 W6 |+ K3 q
' Z( l3 J4 |7 r7 I0 r: b: o4 v表
5
  
等值机转动惯量对联络线稳定极限的影响

+ i  p9 p- u. m- {Tab. 5   Influence of moments of inertia of equivalent
generators on tie-lines’ stability limits

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
4 m' ?, c6 e" X' [9 W( [0.9  1150  1245
1.0  1130  1210
1.1  1115  1185
* [! ?0 f5 ^$ z) _: O1.2  1100  1160
1.3  1090  1140
& O8 h6 n, H# P, [5 u* C$ A1.5  1070  1110
2.0  1035  1055
∞  910  830
7   
结论

; Y6 o' d7 q9 a& J本文提出了福建电网在线稳定控制系统对华
7 R1 \+ k4 p4 `' J' k( {东电网的实时动态等值方法。计算结果表明，采用
# D( t5 N0 e5 y6 c8 w该方法得到的等值系统可以比较准确地模拟实际
$ k1 c; a6 D; C) @- s  B系统，而且等值系统采用实时调整的参数与采用固
3 ^! r7 ~3 G5 [: j定不变的参数相比，可以更准确地反映电网运行方
% Y( a* i9 R4 w/ j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。

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
+ A$ l7 R* W( e, _$ }3 h( o变化很小，其中，
2
9 a# _, u+ o4 i号等值机和双龙间线路的参数
如表
2  
所示。
  n2 X/ [! P3 \! A7 u/ p
表
2
  不同运行方式下 2
号等值机和双龙间等值线路的参数
Tab.2   Parameters of the equivalent transmission line from
the 2
nd
equivalent generator to Shuanglong substation  
under different operation modes
; `4 d8 R3 [6 D! g运行方式  电阻 R/pu  
电抗 X/pu
冬季低谷  −
0.00049  0.02853
夏季低谷  −
# F! [8 _$ i( C/ W0.00119  0.02970
8 m, |5 k* |& D2 q夏季腰荷   0.00032  0.02870
夏季高峰   0.00062  0.02838
冬季高峰  −
# e! F, x4 R4 e1 ]0.00201  0.02951
/ j6 r% ~) b: m+ p6 Y7 T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。

/ t* T9 G" p6 a3.4   
节点负荷和并联导纳
5 u  E9 |) \/ E- _
由化简负荷母线的
CSR
方法的原理可知
7 a; y$ r! c, ~9 k2 u- T3 b[4,5]
  N- \& Z: R! @3 L，
等值系统中各节点的负荷和并联导纳是实际系统
" N7 h4 x6 R# ~9 g中各节点负荷和导纳以及节点电压的复杂函数。

以
& \: q. ^( X/ d- V, X7 J1
号等值机为例，其节点负荷和并联导纳与
8 L8 A  r2 [2 u+ k: t( m# z原始系统总的有功和无功负荷的关系如图
2
" J+ v4 ~/ I( ?' p+ O; ^所示。
其中，
2 I& o. T) E; CP
和
Q
9 a2 i% X: }$ W9 h& g表示节点处具有恒功率性质的有功和
无功负荷；
G
和
B
表示节点的并联导纳支路在基准
- D3 {6 V' L1 V2 q& `1 ?* h" _电压下吸收的有功功率和发出的无功功率
[14]
；
P
LOAD
# |0 v; h: |- ]; T8 h( P4 C和
; J. W- G* w8 c. \  \( Z* d' A5 N6 lQ
LOAD
9 R" s) x( I& X$ N0 e! L+ K2 ~表示系统中总的有功和无功负荷。
1 D+ L: [8 n3 h! l1 }6 w

44000  48000  52000  5
" b; r- Q8 J% B! D+ h3 Q1 G6000
, S1 X( E4 q4 r  T' H4000
6000
8000
9 f- \: u/ ]$ Z: e8 H0 `# d4 p10000
12000
14000
( O- t3 l( ^9 a& o& t16000
18000
9 t* W0 l6 `5 p+ {2 Y# e6 ~7 Q' ?2 ?20000
MW/Mvar
1 N) K; r$ F& K- M4 Q6 NP
" B, e$ c/ s9 y0 }; T14500  15500  16500  17500  Q
LOAD
/Mvar
4000
" O( ^; P' e* ^, d; }6000
, x2 T, _& b5 a! @+ [7 J" }, A9 [8000
10000
* p. N) r1 m; ^% j12000
9 t! K2 a% m# N* Y% W( N; U14000
16000
+ I9 @& T) ]" v9 u9 l$ [18000
. a# G7 k& k3 z) o4 M20000
P
Q
; X; |/ f; j9 ~4 x5 u, r6 [G
1 I: k4 O  h: a8 cB
* Z( M% ~" H) p$ P2 C, K* MQ
G
B
, x! U* ]- t% ?MW/Mvar
* h0 R9 l, J$ F3 S* j* w$ Z$ rP
LOAD
3 O3 ?- d) \+ b. d6 r- G/MW
! p' E; D( a/ ?  c' k( K
7 w: J5 o5 h) @# b1 j1 B: E图
2  
5 B3 d5 t; h! u+ X  
1
5 U8 S8 l% x) C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
1 e( Y* m$ l5 D; ~Fig.2   Relationship among the load of the 1
st
0 K* p3 L2 o2 H* v! e  j4 M/ z equivalent
" ~, `, ^& W( O, u  p4 S& S  |7 D- Rgenerator and absorbed active power and output  
9 O. M- b; [1 P& E3 O) j- C1 Zreactive power by shunt admittance and  
total load of East China power grid

由图
1 e" l% p) S6 Q6 U0 n2
可见，节点负荷、并联导纳吸收的有功
- u9 B5 n/ n* Z' h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
7 Z( z1 s  D* J* F' v, h' _P
: Z% C5 v3 v  o( f8 ?0 M  c+ i、
8 U! i3 a4 X* q; Q# {Q
8 U$ Z' }! `0 n" E、
6 U$ f; |, a# W, v0 {G
、
B
/ Q9 d& z# C- U% Z* b: f) {和
P
# }0 m; R, T3 y) h' a0 V1 [$ Z5 e0 _LOAD
6 i" r5 N! V( R; J' L、
: Y$ l/ _) \& ]1 V0 V: o$ FQ
, H, D' P& d2 ]LOAD
/ c5 z5 {0 o, Q+ h之间存在下述线性关系：
4 _- }7 F  i/ }$ u( j$ x3 X
1 P( a1 W; O6 w$ d: x7 ?( e* B% KP=C
4 C5 Q, \) C  P- [0p
  x  W. Y9 l9 T# W6 b5 Z( X+C
, z9 u# q  I4 B7 U1p
& z, e( i* P: k8 H* ?# M×P
LOAD
+C
: e6 y4 w3 [' }9 i; n& U6 l: |2p
- w  k3 v) q- t8 E$ c- x, ~7 D×Q
LOAD

% c- e# I3 k' l5 W# @Q=C
0q
- ]$ }& X% `3 W' I3 W+ q) z+C
1q
×P
, d, Y) ^+ f0 ~8 PLOAD
+C
2q
2 H# A, m* V' ]×Q
LOAD

G=C
" D1 `5 {' ^/ C( {& f0 p! H0g
+C
1g
×P
5 i( z# s7 }0 Z: m  ZLOAD
( C. _5 r+ ^/ a6 N5 u8 S/ X+C
; D8 U- g; a3 I4 s" g/ p* r2g
; K# M$ L9 Q; w! t! v4 ], D×Q
LOAD

B=C
0b
/ n* [. w: X; y' I* U% \. J! h+C
1b
, B- g( _& U  ^( \# ^3 K7 x×P
  _3 L1 C/ Y- [( Y4 F3 c+ d% NLOAD
, M4 J- j0 X* [* b# C* X$ o. P& W6 s+C
5 x# S, _9 `1 r& K7 g2b
×Q
1 _# Z. V' S2 L- jLOAD
! B. L6 o7 w' j6 k
) v! S$ d2 x/ n2 ]其中，
  ^+ \( n6 q, gC
) s/ z3 J9 T4 f; y1 I) v3 V  g" N0p
、
+ |  ?: z7 ?* i2 E0 a9 ?; DC
1p
、
C
) {* u4 w, W2 |. h6 Z3 \/ v2p
、
& G8 J' }9 s4 F5 RC
0q
6 g: d% J$ U2 B、
C
1q
4 E1 t; N: z+ E、
C
* C: A6 G$ D( {: ~. H. Q& J2q
. b* Z2 M6 a- _+ L2 h3 P、
C
0g
、
C
. d  W. I: U! z" l6 ~# l0 ^1g
、
- I; p0 O" K5 c' K* u# m/ UC
2g
、
C
0b
! M) l, q. A  L、
C
1b
、
5 L1 o) R& m) XC
2b
' H" i7 E# C# v- C4 y) G8 x, w为比例系数，它们确定了
; o! M3 H1 h6 b* P1 _: f5 m4 ]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。
+ G( V" ?% l7 ~0 ~1 T2 z. ~& p
根据典型运行方式下的负荷数据和等值系统
! }3 Q# l5 B5 c0 A参数，可以运用最小二乘法通过拟合各节点分别得
1 |8 U2 c) d1 P9 B! W, y" v3 C( K到上述比例系数，实际运行中根据采集到的系统总
+ b# P+ L) E7 s1 n6 G, H1 i8 O; K有功和无功负荷便可实时估计出各节点负荷以及
2 B3 b6 S9 L1 R" U( e, \8 c导纳吸收的有功和发出的无功。

3.5   
& L* U) L. ^1 T% d等值系统需要的实时信息及潮流和稳定计算

6 R4 }2 o' y# }, N' f5 n当等值系统采用如图
1
所示的网络结构，并按
3.1~3.4
" Y8 h" r0 {$ H0 C" ~* I, s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
1 I2 w( F( q- ]1 E6 [500k V
% C: d! \. [' F. C4 G. f母线的电压；
4 i9 o2 n( b  _  Q1 l: z线路福州－双龙的状态和潮流；线路双龙－凤仪和双
% A" o7 |$ i: B: X5 ?$ U1 k! o  l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
7 p: W9 l0 j% ]7 R  K/ ~* G! _& `* R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
9 c! V2 \6 G# K2 K- V/ n. @下，以双龙、凤仪和瓯海作为
PV
4 L3 J0 w5 o4 u节点，
1
5 K) B  f( U* m* j* G: r! b% q$ j/ E号等值机
作为
; m' k5 ^( D: b9 I9 a. ~; VVθ
% X" z7 U7 }. K9 h( P节点（指定电压为
1
∠
0
°
0 b. ]6 `( a* P$ r$ t; Q: A7 \; mpu
  c9 n$ v# ~3 v: [），
2
$ G( Q. O/ s% ^+ h3 C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
1 l# C: Q( i) Q3 U3 s结果为基础进行稳定计算。
& o' t+ f  `+ d4 c+ \* ?7 v
4   
结果检验与分析

运用本文提出的方法，通过估计分别得到了华
  t. u% h* T  }+ n东电网在典型运行方式和另一种校验方式下的等
. P$ t# `1 J  [( L* D- T值系统参数，并与实际系统进行了比较。为了节省
篇幅，表
3
仅列出了校验方式下的比较结果。

/ s2 P# o- @& m7 f# w表
3
$ J$ ]2 `# p! k9 H  校验方式下等值前后联络线稳定极限的比较
' E+ |( U; j" `; DTab.3  Comparison of pre-equivalence and post-equivalence
tie-lines’ stability limits under the test operation mode
7 \5 n# u( Y# b$ ~( m: V( V福双线首端故障不切机时
联络线的稳定极限/MW
后泉线首端故障不切机时
/ c4 C2 J' z6 Q2 y7 l; b) J联络线的稳定极限/MW
线路运行/
检修方式
7 i& q7 ^3 Y& \实际系统  等值系统  实际系统  等值系统
% V* V* e. e7 q正常方式  1120  1105  1000  970
双龙－凤仪  1090  1080  920  910
双龙－瓯海  1095  1075  945  910
% v2 N  }$ g: w9 ~兰亭－凤仪  1110  1105  980  970
凤仪－瓶窑  1110  —  990  —
瓯海－天一  1115  —  990  —
; l! X* o5 b. ^: a. n# d* m注：表中“—”表示按正常方式处理。
    术  19
0 A2 @9 P8 O) a/ C+ A% s调机组，并考虑到可能获得的实时信息情况，首先
确定了一种适用于华东电网多种运行方式的等值网
络结构。基于同调等值法的基本原理
[4,5]
: I3 U4 C9 w' R0 y3 b，通过研究
8 K! X$ q8 E4 u/ H3 `4 ?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
9 W4 e8 J( Z$ U- P* V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
# o1 {2 x9 R9 D; c, s系统参数进行实时修正。计算结果表明，采用本文
" f; O# n( _. w) J2 I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
的变化，从而更有效地利用联络线的输电能力。

2   
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
0 j6 \' V1 N% l' ~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：

, r; z/ g, L( R8 T6 x) K（
# S( A+ W$ p) X! ^8 U( e1
）保留对系统稳定水平影响较大的元件和
. a/ ~- ?; P9 b0 H4 ~1 b1 @3 X节点。
) V! @' v5 N/ B0 t1 h# |+ |! x
（
( `+ Y/ l7 y8 J4 Q. c% X) p2
9 e6 N& q8 [9 P1 z. @）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。

% l( {. P# Z/ D（
; O9 q0 m/ v9 p4 A7 h; D$ P/ z3
+ j4 i0 F' j' Z6 w9 t）等值网络应尽量简单，所需要的信息容
易获取，维护简便。

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
  q; F# H1 ^, m: |' ^" l# b5 B双龙－瓯海对于福建－华东联网系统的稳定水平影
7 ^( x' G9 r& `0 E( h响较大，而其余元件对联网系统的影响较小
[13]
，故
将华东电网等值系统的结构确定为：将上海、江苏、
2 J5 y6 G- S, I1 U7 r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
$ b5 {5 b- z9 D* F  f% R8 K为
2
4 M' U8 c( e6 |, [7 a号等值机）；保留双龙、凤仪、瓯海的
, e- ?- G0 t% d; Q+ V! L500k V
0 U( i. c) C6 N& [" n  Q9 j% [母
线；保留双龙－凤仪的
8 c+ V( D3 L/ _( w500k V
双回线路以及双龙－
( Y" W2 y" \% ?- p6 C瓯海的
" i  \; s- H3 R6 z% L$ c$ i4 K1 y3 }500k V
" Z( G- J0 _9 I" o- P- m0 [线路。等值网络的结构如图
8 v+ R1 [4 I: {2 s( F/ f0 O1
1 v& w- E- q* J6 Y" B& I所示。

. D' k: l% l' H" m. ~; p
凤仪
/ u" s2 o9 K1 ]双龙
" [) G( ~3 p, I3 O0 d* \瓯海
: L; g4 Y+ O; V, B福建电网
- q+ L; p- ?: j+ X1 ]/ \! x  b1 号等值机
  U2 c# Y7 Y0 |! U; Q( F" m# G2 号等值机
$ P4 g$ N+ @: l# K- ~% |- S
' }9 C' E, y0 p/ F, H图
1
  华东电网等值系统结构图
Fig.1   Diagram of equivalent system for  
East China power grid
7 Q% a$ \5 a. @) T5 P* k3   
等值系统参数随运行方式变化的规律及
' L7 v# i. F5 @2 [其实时调整
" _& r4 d/ u. j
6 O- S( D) I/ j; f/ N. z3.1   
: G: |) y. Y) f& l  t1 |等值发电机出力
, h" C# ?8 ]4 y5 A
4 ^5 {6 W7 w, ^. p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
, m2 A% L" @4 f- C% ~5 r线的注入功率不变，同调机群发出的功率也恒定不
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
0 D$ M6 t* }8 X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
/ x) [! o5 I& R/ g/ X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
3 M5 ^/ C7 L) }% L* Y2 H# j1
所示。
; A2 H! P$ b3 e# f1 _( ]9 f2 R; t
* ~  i& G) D( [% ~, k% c表
1   2
! ~+ V0 X" ~" L& M) t/ u# |! O号等值机出力与浙江电网机组出力之和之间的关系
9 N2 s/ R3 Z( f8 N2 d2 F& K% QTab.1   Relationship between output power of the 2
( o# k# {. g2 s# [% y3 J: mnd
, C1 p* e% ^! c8 Z
+ x+ t# R0 A8 F( Requivalent generator and total output power of  
generators in Zhejiang power grid
0 K4 o8 o- p2 J6 _# p; w4 D
浙江电网机组出力之和  2 号等值机出力
运行方式
P/MW  Q/Mvar  P/MW  Q/Mvar
# y7 y! |/ n- s& i6 ~冬季低谷  9966.0  4082.0  9866.0  4022.0
夏季低谷  10016.0  5902.5  9916.0  5842.0
; B; n$ `9 E0 W* Q& E0 J1 `夏季腰荷  12456.0  5267. 6  12356.0  5207.0
夏季高峰  15611.0  6490. 4  15511.0  6424.0
' o- ^0 r, g" X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
' H: r5 ~1 d, L$ ?省内各台机组出力之和作为
/ ^0 N, P1 l+ G( U% y4 d( {/ J2
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
1
' X9 U2 V; O6 K( l/ O号等值机的出力。

3.2   
5 D: O8 M2 W  k9 h9 _: O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
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，
0 Q3 U( _0 [! [等值机的动态参数仅与等值区域内的开机方式有
关，开机越多等值机惯量越大，而电机的同步电抗
& a  }5 E' [, h) T  g% j和暂态电抗越小，暂态时间常数越大。

考虑到目前福建电网只能获得华东电网中个
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
$ X/ R- s- R0 M1 c东电网机组的总出力相同时，开机越多对系统稳定
越不利
7 W; p3 X9 ]0 F7 e[13]
4 w: G3 P0 \8 i9 K，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
* \6 e* h, L$ f的情况下出于保守性考虑，在线稳定控制系统按照
4 A0 Y( q( s7 ]最严重的情况考虑
$ r9 A9 O# A& [, Z( g6 }1
1 r. W. S5 D7 d4 B$ A号和
2
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。

3.3   
" f, U5 [; e# e$ t% l: t( @线路参数

本文采用电流变换法（
Current Sink Reduction
，
' K6 C4 o8 O! W2 PCSR
) U/ f6 F/ N; \: T/ S" n) g）进行负荷母线和网络的化简
[4,5]
7 C3 O7 B. X+ v7 r, I。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
. L' R+ a6 Y& B0 P! \8 v  引言
& P2 h% r5 `: O. o
* N- l  `+ ?' Q: c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
4 N, z" P' R- L[1]
! M4 m2 d1 C+ T2 P借鉴
国内外在线稳定控制系统的先进经验
[2]
，建立以“在
  v$ D- I4 f& G" I, [% S线预决策，实时匹配”技术为基础的在线稳定控制决
' x! F" K" F( J  o+ U& m策系统，更好地确保福建电网的安全稳定运行
, d" C/ z. r* Y( V6 \7 u[3]
, p$ q* w/ r' ?/ ?。
; `' H/ I# L* v
+ ]% l' c& |- D+ R. ^8 v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
2 k0 B1 T2 Y/ v7 K! X7 O- S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
8 L3 h% \$ ~2 c/ I需要华东电网的等值简化模型。
$ T, d7 ]2 }0 G  j3 _. X
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
6 {2 v" ~, [% @" K& G1 X3
0 s! n7 {# S% Y6 x种
* V! K1 m) V- H6 P( {[4]
' H3 Q+ p6 P7 t4 E* k) s：①同调等值法，主要适用
于大扰动下的暂态稳定分析
) W/ q: ~% q7 v. d' w# P2 N[5-8]
；②基于线性化系统
/ `% [8 C  I+ t% r1 X状态方程的模式等值法，主要适用于小扰动下的动
0 n* `+ T0 N. M* P态稳定分析
[9,10]
；③基于系统动态响应（或量测量）
9 E" u3 f2 ^* g( R来估计和辨识外部系统及其等值参数的方法
. n$ j$ y# c  f0 i* u[11,12]
- u! m- ^& |0 z: a。
前两种方法需要外部系统的全部数据，第
" p- M5 M$ S6 h: b, a3
种方法
$ z  P5 x1 t6 S2 i7 e% S* u则需要对实际系统施加扰动并利用系统辨识的方
6 R* W, ^. L0 K& n; y, `$ _法来估计等值系统的模型参数。
9 n) F/ ]" i* @7 |7 a3
! j# C" i" s( i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
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
6 J% t! I7 h1 M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
致
   
2 H2 z* }# g& p8 g" B谢
' Y( \, L7 o8 {3 L) u
7 Z, ]. j2 [; J8 P华东电力调度通信中心运行方式处和自动化
6 X3 T8 ?& r# W7 g6 d2 h  ~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
4 }  Y) W! e# ]9 U" D- x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。

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+ ]' R6 ]( G+ Z! e8 N0 g! V& L, K# j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
5 g2 t7 v  ]% D0 ^8 t) u2 s5 g# h的研究工作；
6 u- s# o9 U% D+ ?5 k8 g苏   毅（1970-），男，高级工程师，从事电网稳定计算与自动装置
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
的管理工作；
0 @2 I& Q6 F. m7 N% A& W9 I! H& r滕   林（1973-），男，博士，从事电网继电保护与稳定控制方面的
. i3 F, a, Y- T! j6 l研究工作。