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
! c6 g/ C& r% X  b9 u) f在校验方式下，福建电网送华东
: W6 [7 R: x3 Q8 {4 B1 v. z/ ^" J9 i1150MW
，福
. m) k1 w+ V$ t7 G双
+ T+ i* L5 Z. m% E( S7 Z1
* g2 D& _! [3 U$ ~回线故障，
; |% K$ H# g' O9 T. `5
/ \8 _$ V  B; b1 ~8 G8 D个工频周期后切除该故障线路，
/ X# Q% Q  v, g: q13
个工频周期后切除水口
1
: d; U. z  q/ f+ d' g, q台机。福双第二回线的
功率以及福州北
500k V
) m2 r7 }6 v& z) S& d) a8 x# b母线电压如图
3
, Q! a# ?9 m/ i1 ^) o所示。


0  50  100  150  200  250  
) Z4 c4 S4 H. G; x/ s) Q300
−5
+ W/ E+ g& d: a: m. O00
0
6 a6 D- r8 _7 ?1 f, ]500
1000
5 j) v6 D2 Q) r0 b0 o1 a1500
' R; J/ b2 n2 ^$ @1 C2000
4 M% o# ?6 r" }联络线功率/MW  
t/
. Z" ]6 i) G# p1 P工频周期

实际系统
: i8 b3 j' O0 o1 c7 n9 V) u% U3 v
' d& o6 D0 n3 d! f4 X等值系统

# e4 a0 z8 @  V2 C0  50  100  150  
( \, l3 _$ _3 o! L: m- [( r7 C! W200  
; G2 c0 `0 h0 w+ x* `3 l. C* b250  
  `+ D5 ^. D5 a0 i6 `300
0.0
( m: c8 ^/ r  M0.2
/ w" j9 k1 K* ?! \# j$ o0.4
0.6
% d- W- Y; ~, H$ U+ M0.8
1.0
7 s) q9 O6 E2 Y5 r电压/pu
" Z9 o' Y! A% }+ ^1 dt/
* Y9 N0 K1 \+ x- S( J3 z4 d工频周期


等值系统

实际系统
/ Z9 y. x5 p' y1 S6 d. X% p(a)  联络线功率
(b)  福
州北 500k V
9 g  a9 v2 ?3 C. ?3 b) w母线电压

1 B+ H  [$ f2 `# R
图
3   

校验方式下故障后的联络线功率
# r# N0 Z- _4 R4 r- _* `: }' I
! k: S! U' j; x' Y2 n) t3 F及福州北
500k V
母线电压
' S8 |; R3 h4 y5 y3 n- k* _
$ L( m) D" M3 {+ ]$ h) FFig.3   Post-fault transmission power on tie-line and
# s  ^3 M9 G6 w, pvoltage at Fuzhou 500k V bus under the test operation mode  

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
于其它校验方式后，同样可以得到令人满意的效
0 f$ N; k- L! O- \果，这说明了所提方法的有效性。
% m' j7 F  G4 _6 k% Q6 I! w& F
9 g0 j3 p5 y' X; M0 e7 ~5   
- j9 B2 c+ d+ r/ `实时等值的效益分析
% ~" K: J/ z  y# 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
+ E* m6 _  }6 D处理华东电网的通常做法是采用一种典型运行方
0 {7 I/ p8 ^1 h! [: h+ Z' j, Q式下的等值结果，而不考虑华东电网运行方式的变
' c) ]0 C- P: a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
5 B6 `+ F! m8 N0 A用不同典型方式下的等值系统数据的情况下，本文
1 F2 z: x% d, M, z4 `: b对福双线的稳定极限进行了研究，结果如表
3 ~8 @( a9 V2 x1 |: ]4 X4
. v  h! o* |! D7 W# Q1 J" g所示。
4 V0 K8 o1 L+ k; n8 W) x
3 w; i8 ~( e. l2 Y. K' b0 V/ W表
4   
3 C* o, `% y% f! H5 ~1 `9 N6 s# n' z
1 Q/ h1 O- j  `. g/ g1 y+ K华东电网运行方式变化时福双线的稳定极限

7 A  [6 T$ |2 S7 S% r% BTab.4   Stability limits of Fujian-Shuanglong transmission
line under different operation modes  
) p( ]1 H4 a* t. a0 ]  @' d8 Vfor East China power grid
福建电网 福双线稳定极限/MW
* ~3 M! q. z; z3 p% Y运行方式
华东电网
' F8 }6 J* m5 B/ c$ e$ i/ A; 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
* s" x  {& _" z9 i1 X夏季低谷  1245  1260
1 s. @& t' z6 G+ f夏季腰荷 夏季腰荷  1280  1310
夏季高峰  1300  1340
由表
4
可见，福建电网采用相同运行方式下的
系统数据，而华东电网分别采用夏季低谷、腰荷和
2 ]( h) p* Z, t6 w/ Z- h高峰运行方式下的等值数据时，福双线的稳定极限
8 z; i( e9 [/ @6 m6 v0 t会有
( L/ G# l8 ]* A% B50~80MW
的波动；如果在线稳定控制系统对
! f6 J+ \% Q% i( I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，
限制了福双线的输电能力。而采用本文的实时等值
/ a3 F* G# K' U8 S4 P( [. K方法则能够模拟电网运行方式的变化，从而更有效
- Y$ w7 r, w" W: t4 W/ k$ u1 |4 \地利用福双线的输电能力。

6   
使等值系统略偏保守的措施
4 b# y. ^7 Y! \+ M
' ?' {& W! _4 g5 L3 ~7 M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
6 ^6 p$ O3 ^0 u2 D, ~1 t+ c" y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。

本文通过研究等值系统参数对稳定极限的影
9 h9 G" p; ^  c$ X# X响发现，欲使计算结果偏于保守可以采取如下措
. z, Z( J# g8 \0 x施：①增大等值机的转动惯量；②减小等值机的同
步电抗和暂态电抗；③增大线路的电阻和电抗；④
+ K# \- r" P' W' f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
1 W& a- s; Z2 S" u时按比例相对于原始数值变化时，联络线稳定极限
6 x3 d% Y) H: ~1 Y的变化趋势如表
5
所示。限于篇幅，其它因素对系
6 f/ {' V* P) A4 @0 ]统稳定水平的影响不再详细列出。
- M. i# V) |2 R$ E' t3 N
4 R: W* V0 P3 Q! f9 x表
8 I+ |" p& z- C: ^. p0 @! V6 j5
  
等值机转动惯量对联络线稳定极限的影响
% c& _) |+ a$ R& C, p
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
0.9  1150  1245
1.0  1130  1210
1.1  1115  1185
1.2  1100  1160
1.3  1090  1140
. F8 e9 i& y" v1 y5 v1.5  1070  1110
2.0  1035  1055
- R1 m, R* p' f3 a" r∞  910  830
7   
% X) O" K5 c7 N结论

本文提出了福建电网在线稳定控制系统对华
- E6 T0 |0 b$ w* U* Z东电网的实时动态等值方法。计算结果表明，采用
  I2 X& [; p/ t0 {$ i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
" v9 d5 k2 m# q; b9 |$ {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
量的复杂函数。
0 h8 u( f# g+ q$ L
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
" o7 l4 G  w% I3 o; S变化很小，其中，
% ^& j0 P3 e  z0 j/ C, F2
) i8 e5 j3 c& n% n: H) l号等值机和双龙间线路的参数
如表
4 R4 q% ]! a" s( x2  
所示。

+ p: q+ s8 U/ U( x7 A# [4 ~表
. z0 T$ Y% [5 A( R# @( o2
1 s& c1 u2 o. s2 m1 C  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
1 Q) E; M* S" cthe 2
nd
equivalent generator to Shuanglong substation  
( q2 s4 }! f/ K; runder different operation modes
/ ~) m* |* V& X- l0 t0 [运行方式  电阻 R/pu  
电抗 X/pu
冬季低谷  −
% ^7 E! o8 M# [$ m! j0.00049  0.02853
夏季低谷  −
0.00119  0.02970
夏季腰荷   0.00032  0.02870
# D1 U, ^/ p! x7 U2 t" n夏季高峰   0.00062  0.02838
/ f2 y8 }$ c, o/ _( J; s4 r冬季高峰  −
0.00201  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
- f' f3 D- z6 a" @4 v5 v参数作为等值系统的线路参数。
& t* S* i5 m, M
3.4   
节点负荷和并联导纳
  |6 _' o: ]. E9 W- W. X+ Y- Z
2 b. e0 s9 F. K5 e1 f0 {) p* E1 D由化简负荷母线的
* K* F3 d/ d- N" i0 uCSR
8 X/ q! I6 Z: A; z方法的原理可知
[4,5]
3 \7 p* e* v: h( A5 V0 o，
等值系统中各节点的负荷和并联导纳是实际系统
: _& M9 N  u! K  ^% b中各节点负荷和导纳以及节点电压的复杂函数。

以
6 l3 z2 x3 e$ M" }1
号等值机为例，其节点负荷和并联导纳与
9 E$ n1 _. f$ G6 `原始系统总的有功和无功负荷的关系如图
' f, @2 {( ~4 @" b9 M3 s" [2
所示。
其中，
; i. T5 }9 [6 Z7 jP
: r/ p. L+ G3 \4 |* ]和
Q
- e; p8 P) }7 U" l% A$ e+ u表示节点处具有恒功率性质的有功和
无功负荷；
' U. k" W/ f# hG
和
B
表示节点的并联导纳支路在基准
! z, |; U: f. O  u) C6 R/ V电压下吸收的有功功率和发出的无功功率
[14]
；
P
& ~- m* i3 O7 l$ T8 x' ]LOAD
5 K+ P& _( m6 s) y- |4 n和
1 X4 z# }% w9 \# {" C( a* ~Q
LOAD
表示系统中总的有功和无功负荷。


1 G1 i+ T( Y( A1 e: i' d44000  48000  52000  5
4 L7 U6 y8 k. a9 S) [8 c6000
$ t3 @. Z+ ]' \& `  n$ z; R4000
+ k4 l( x  ]9 [% w: [6000
8000
10000
' D; c) d2 A" J4 m+ L2 _" p12000
& g( e* {$ h# l: K! D  W14000
16000
' L; C$ d( r& I( a4 Z18000
20000
. @$ O5 M) b) D* A, y/ q, _! J1 q  MMW/Mvar
P
14500  15500  16500  17500  Q
LOAD
/Mvar
4000
6000
" e+ D, p: [" Q6 `+ w' C# Z" M8000
+ ]$ U1 x3 i1 a  F/ ~10000
8 q% D/ m$ ^& u0 \0 t0 n12000
14000
16000
' `; w3 T; N/ `5 _. g$ R4 N18000
20000
P
6 `1 Z. y: A2 C: I: h! [Q
) L$ W2 [% h8 u- yG
0 ~, w3 e% }: d/ uB
Q
- m1 f0 K- {  b5 ]' uG
B
MW/Mvar
P
+ @( h9 T7 ?% _+ g' v( U2 g0 iLOAD
/MW

6 K0 s5 \- F6 w) P# I: m; A1 R图
2  
3 Z2 {+ B3 W8 K/ X' b% X  
1
号等值机的负荷、并联导纳吸收和
! e6 b2 U; C- [; X' m( ?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
st
- Y8 N3 ^( \* S& |9 Z, |) }; Y equivalent
# X& t* g/ J/ K- agenerator and absorbed active power and output  
: v0 O* t: B' freactive power by shunt admittance and  
7 T/ T' G9 ]0 R9 u1 D8 Ctotal load of East China power grid
; l, j1 U/ X) w" ]/ Y3 F
由图
2
可见，节点负荷、并联导纳吸收的有功
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
/ [% _# t0 c; x- K( VP
- Q2 [# d. o/ v# T8 G、
Q
9 ?* C1 p1 C4 d. \$ {、
( d7 \) u! G* y' Q; ~; l  X/ ?G
、
B
和
P
LOAD
、
1 e; P# a: C) |0 r9 ?( M! L, ?" UQ
LOAD
之间存在下述线性关系：

P=C
& T% X* ~1 r4 N$ M0p
& N8 n7 T9 A: z+C
1p
$ [: [# U1 v6 {- m, A7 C×P
; z$ V7 m2 f0 s, ?5 u$ ILOAD
7 C5 s" K; X2 \& j6 J$ Q# _- [# L) ~+C
2p
×Q
3 X2 q8 |( {; |. y* i5 WLOAD
2 a: L- {' d( i/ {4 R& r1 C
Q=C
, |& f! G5 U5 T! ]0 b0q
+C
0 T$ z0 `! b- G* [. y: c: y  s1q
×P
LOAD
/ x2 Y1 D: O6 z# n/ q+C
2q
# c0 Q- }" ?1 G: W4 g×Q
LOAD

G=C
0 W- U; e0 M- Z" \0g
+C
9 a" ^6 q, G0 t& c/ [3 G1g
×P
LOAD
( d6 f5 X' Q- w7 u. w0 F: F+C
' ?7 Z# ^+ N% u. \6 ~2 v/ S$ ?2g
×Q
& D5 w7 C- F' b- F& B9 J$ [, [LOAD
' A) N# l  e! W6 v- u  E8 ^
: A2 i6 m6 i2 q7 p7 \: a! C) b4 eB=C
3 E6 Y$ W7 t( D9 B+ k+ b1 u0b
" X5 w. y( Y. q: I1 s+C
2 E/ n0 x1 Y2 z, C7 s; B8 W2 j1b
×P
LOAD
+C
- B0 J2 K- X7 j2b
0 F  y( n; A: d3 x: H3 Q7 i2 ?- u×Q
# o1 Y: e# q' [$ VLOAD
) f. s( K( k5 Z. n9 ]
7 Q+ e6 L- y+ v7 I; T7 N# m: p其中，
& S+ i+ v. |& s0 u; I& fC
0p
、
2 G  o4 T8 P7 F; kC
. j2 s4 w  a: R. `- q# j1p
$ x+ Y0 D& O  _( J、
C
2 }7 U' b6 o  p/ @2p
" b# g; `* t( A! r' N  x、
C
, L" h+ e  F# b1 U5 x0q
、
( i5 B) F# w2 ^1 p/ T9 mC
1q
、
C
  n5 ~! t8 t+ J' ~# K2q
/ k) ~# C6 d: ~、
2 X9 _2 l6 w3 n. J5 x/ A2 xC
8 `$ I% y: c7 y2 y  Y0g
4 ~& F) K  m2 _/ S+ K# G2 E、
  m" S* G" q% A9 w! R  XC
: ~1 ~& `  Y3 a* S* s$ _+ h1g
! }+ Q0 i3 F9 m# j2 G; d# D. Z、
C
2g
5 ?# Q" ^! _- J% d、
2 \6 z2 c/ G# G" v' [C
0b
/ B( m4 |2 y! F; T7 i, c! j$ s、
, I/ g# C0 i6 N9 LC
1b
! r* N- d* S$ ]7 |% T: |& K: i、
C
6 K' J) S. k5 e2b
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
统总负荷之间的关系。

0 {+ \$ O* Q/ s9 u, ~/ u1 j根据典型运行方式下的负荷数据和等值系统
( K5 i* G: E2 e- g8 ^参数，可以运用最小二乘法通过拟合各节点分别得
! d/ S. M0 D2 C: F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。
: f* o2 C% C1 a. ~! x
5 O, h4 h7 K. Z; {* i$ A3.5   
, @! L# `6 f  l/ j" h6 y: y等值系统需要的实时信息及潮流和稳定计算
. }  W0 ?( N+ d% j* Z" v/ \
当等值系统采用如图
8 j. Y( U0 J0 ^3 r9 a% F1
所示的网络结构，并按
3.1~3.4
; x: L% E# p: S$ g+ v& d. c. W节中的方法实时确定其参数时，需要采集的
% a" b$ S* ~  {实时信息包括：双龙、凤仪和瓯海
500k V
母线的电压；
: I. o: C" \2 v$ j- U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
: e/ P4 ]# d- q, a# b徽和阳城的机组有功和无功出力之和以及这些区域
& I4 M1 V0 R* h/ Q) T  c2 ~内有功和无功负荷之和。在已知福双线潮流的情况
  p8 V+ |* M) ]' z1 Q) L下，以双龙、凤仪和瓯海作为
PV
节点，
1
8 }5 b  r6 W+ ]3 [号等值机
/ D& Y( p+ O' L. v1 W) f; }作为
Vθ
) H" C" x7 @1 f1 q7 P) }6 c节点（指定电压为
1
∠
) m/ @# ]# u0 G8 ^3 O  B. |% i0
°
pu
- k( \$ a  L+ A），
2
4 D! v! A: |/ N& s. m, C, T: y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
! @5 y2 t+ c' b结果为基础进行稳定计算。
5 u: f* P! ?, w+ ?) G
# J. h* N0 t- {4 I' H4   
7 g# v+ b' L' f结果检验与分析
8 K; m) C. @# ?2 c5 |8 U1 ~( G
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
' i; }' H$ d* X3 |0 q0 I% Y篇幅，表
3
仅列出了校验方式下的比较结果。

. Y( ~9 ?6 a5 S. N. Q表
- n* B1 @* X, i. {4 @& ^' S" K3
5 L6 k: D; y4 i4 ^& W& r  o  校验方式下等值前后联络线稳定极限的比较
+ I" W' O0 j0 gTab.3  Comparison of pre-equivalence and post-equivalence
tie-lines’ stability limits under the test operation mode
福双线首端故障不切机时
联络线的稳定极限/MW
- s6 }$ J7 e+ \8 j8 F- n3 U后泉线首端故障不切机时
联络线的稳定极限/MW
! |* D; R+ m/ U$ ~5 d. i- R线路运行/
4 v8 N$ ]  j5 w2 |% B" @5 j7 V检修方式
% o' M& }: O; D/ P% r实际系统  等值系统  实际系统  等值系统
正常方式  1120  1105  1000  970
& ?3 ?; Q6 D" L& V) E  Z双龙－凤仪  1090  1080  920  910
+ H" _, g4 k# e2 i! ?5 j双龙－瓯海  1095  1075  945  910
兰亭－凤仪  1110  1105  980  970
$ s# {; T( I2 J2 d凤仪－瓶窑  1110  —  990  —
" l( B$ d- O" ^瓯海－天一  1115  —  990  —
2 o; D7 @% t9 \& {% e4 n; X8 H注：表中“—”表示按正常方式处理。
    术  19
3 A. i' n  z0 ?6 d8 Z) e) K% I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]
，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
% @/ R/ k- T2 _; [4 r负荷和发电量之间的关系，提出了用简单的数学关
8 p; \$ R, Q; S3 c系来近似表示等值系统参数和实际系统变量之间的
/ j9 W( n" t. a3 N  g4 e- B变化关系，在实际运行中根据采集到的信息对等值
4 G* V5 Z7 q4 [8 E- a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
' B8 w  t3 d7 h- ]" V6 i, q' p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
" v  t8 ~! E0 q) ]' ~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：

（
# L$ x  `  o" V- ^5 A% e, `5 ~1
) I0 ~0 m6 U! b$ X! R）保留对系统稳定水平影响较大的元件和
节点。

3 g% x0 L  t4 S+ B6 _2 J3 d（
3 W7 e0 h1 @: K# i  x4 b2
/ F0 [" S) @$ I）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。
4 `$ v: o$ d! l7 ~0 c
" H( o3 E2 e* L（
3
）等值网络应尽量简单，所需要的信息容
+ Y9 K2 ?' M4 y易获取，维护简便。
" l1 b  O7 q* z
) `* Q) S+ t  }2 b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
9 {. g- @; R" X5 c0 B0 k; V* X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
+ l- w6 G7 H* ^9 d! ~[13]
，故
. F) o6 ~2 x* {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
% z$ v# w' f8 g) U* u: v" j, {1 N1
号等值机）；将浙江电网机组等值为一台机（以下称
为
6 d6 \9 Y0 u8 w2 [- d( X* |2
4 q. z" [- o- a5 K  G号等值机）；保留双龙、凤仪、瓯海的
500k V
1 s1 q: H3 Y2 y( m, k4 I) N母
线；保留双龙－凤仪的
500k V
, B7 u5 b" l/ K5 O$ g双回线路以及双龙－
0 Q( c* P" D8 f# S) k; P瓯海的
500k V
线路。等值网络的结构如图
1
所示。
8 Z- C' M1 R, T& `( S, D

凤仪
双龙
7 H, U- e8 M5 N, w0 u8 L8 X瓯海
福建电网
1 号等值机
! D" {3 q; _* m2 号等值机

8 V, O! k' o7 y2 s图
1
5 K! \. g! [, c; {7 B  华东电网等值系统结构图
Fig.1   Diagram of equivalent system for  
East China power grid
3   
( w8 Q; A2 y! F; I等值系统参数随运行方式变化的规律及
其实时调整

3.1   
等值发电机出力

3 ^3 i  I+ {: n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
3 j3 |# |9 {: U' z$ f& h& h" U8 z线的注入功率不变，同调机群发出的功率也恒定不
/ T* P- K: p5 G: ^; k8 d3 m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
- E4 l3 `6 |2 m- Z: @' j" l3 I等值前相应区域中各台机组的有功和无功出力之
& g# x6 l7 i6 \9 K" H  x, h和。不同运行方式下
2
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
0 ^# h9 Z3 H" V" p( K1
' I" b! O5 B: t' I所示。
! C4 H0 w6 R9 g3 T
; ?; ^$ s, q, t+ s5 }( F表
1   2
+ Q+ V! Z7 P$ S" E号等值机出力与浙江电网机组出力之和之间的关系
Tab.1   Relationship between output power of the 2
, E% [7 N* L* G0 T9 And

* v) T9 C1 N) B0 ]# y  [4 t2 s% Xequivalent generator and total output power of  
! t. a8 k4 j) o+ A/ Ngenerators in Zhejiang power grid
' {& `, w9 H, j$ d+ _2 ^, ^
浙江电网机组出力之和  2 号等值机出力
运行方式
1 L' G- N8 m/ F! n5 ?P/MW  Q/Mvar  P/MW  Q/Mvar
  q7 |2 k0 Y! G# S8 Q* d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
9 U% F4 H# [0 \# |4 q- m冬季高峰  14626.0  6337.2  14526.0  6293.0
! A0 I* l8 p$ g! ^9 {. h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
: p) S& D- [! [$ D' X) M& P4 q& B2
; T, D; \& O- K1 k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
& `; R3 I- m4 s( {- x" ^* t) E1
号等值机的出力。
' r. j1 T! L5 G
: w7 x+ J" h) j: r% N3.2   
等值发电机动态参数

! X  m( t- D' \0 ~在目前的计算中，华东电网的机组采用不计阻
( l' B9 J& r% C' T) Z尼绕组的双轴模型，不考虑励磁和调速系统的作
, N% I6 \2 w+ ^用。运用同调等值法对同调发电机进行聚合发现，
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
和暂态电抗越小，暂态时间常数越大。
+ I* `5 k4 i+ K: o4 e4 Y$ O. _
考虑到目前福建电网只能获得华东电网中个
$ `0 Q0 O  r( p别电厂机组的状态，华东网调也不能得到全部机组
( K9 W3 E* ?! ?的实时信息；而且在福建向华东送电的情况下，华
# ~" d5 q, {% U) N东电网机组的总出力相同时，开机越多对系统稳定
越不利
[13]
，而当华东向福建送电时福建省内发生故
' Z. V! Z. Y1 [7 l& ~& P% A障基本不会影响系统的稳定性。因此，在信息不全
8 Q, O0 w$ H( u3 G" x的情况下出于保守性考虑，在线稳定控制系统按照
8 U5 f; d+ y+ R4 P% J4 I最严重的情况考虑
1
号和
2
7 ?: M8 n# X9 a& s. W7 M! F号等值机的动态参数，
; x6 L( h" y9 ?+ i即取机组全部运行情况下的等值机参数。

3.3   
- N5 Z5 `9 I$ u  }; {线路参数

本文采用电流变换法（
Current Sink Reduction
，
: b  t+ b" l, i5 L0 `CSR
, r1 J2 @4 \; k7 f$ e）进行负荷母线和网络的化简
[4,5]
- g9 g7 a% l$ ?8 m9 S。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
  y6 t, T& J0 ]( d  引言

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
7 a3 `$ F2 S' G! d- W, ]) k0 T/ V[1]
借鉴
国内外在线稳定控制系统的先进经验
, u' D. {' `* |; z1 n0 \3 q[2]
，建立以“在
0 ^$ g+ T; t; t  X; J" }$ r3 D: v线预决策，实时匹配”技术为基础的在线稳定控制决
策系统，更好地确保福建电网的安全稳定运行
$ O5 J$ S6 \0 x5 U7 }. g0 g[3]
。

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
/ j, c1 c6 j6 [7 {5 W! S! z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
需要华东电网的等值简化模型。
# P# Q! N3 x6 G7 E$ 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
3
种
" ~/ s* o- C( |4 o- \[4]
" n0 O0 t+ w+ l3 D2 r：①同调等值法，主要适用
# F  n* m7 M' a7 T8 W$ E9 k( p3 W" s于大扰动下的暂态稳定分析
. c& l( u) c) h' U[5-8]
7 }% b8 A: ?( c: b: x7 D；②基于线性化系统
6 O7 M0 O, q) e- Q* f3 v# W9 R状态方程的模式等值法，主要适用于小扰动下的动
; O$ @1 \2 n: o, V态稳定分析
3 k  |! y. V  z( R  x) Z% c[9,10]
* L, n  M  y- `$ j8 \% G0 z；③基于系统动态响应（或量测量）
来估计和辨识外部系统及其等值参数的方法
[11,12]
. f# o) p# K& F# N/ M1 W+ p2 b7 }。
2 n9 c1 Q+ Y) g6 M前两种方法需要外部系统的全部数据，第
3
种方法
则需要对实际系统施加扰动并利用系统辨识的方
  F* F8 g3 `2 m6 V) p法来估计等值系统的模型参数。
/ B+ L3 _( Y- y; }0 M$ r3
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
' b! e6 M% `4 a2 E) X1 L- l统运行方式的变化，因而不能简单地直接应用于在
# \# q) R& I; h. Y* L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
2 e/ N/ K( J% z" }. }4 Q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
! X2 I1 W% k  d! c0 w   
# |% D! C  U) x3 ], J5 n+ R谢
7 U4 m, @4 c/ x9 n0 v
华东电力调度通信中心运行方式处和自动化
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 r* q& F7 @  G3 |9 d科学研究院刘肇旭工程师对于本项研究提出了许
& c, f. V7 _9 }3 `3 a) g! f  h% O多有指导性的具体意见，在此致以诚挚的谢意。
- u9 ]. n5 w6 h
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6 o7 N% E; }, M$ a) [
收稿日期：2004-12-02。
- Z" g: H* Y* A5 t3 P! f8 X作者简介：
$ O) `" V2 H, S) v5 u, e赵   勇（1976-），男，博士后，从事电网稳定控制与电能质量方面
的研究工作；
苏   毅（1970-），男，高级工程师，从事电网稳定计算与自动装置
5 z. s8 v+ F9 f5 J/ }' Q7 }$ q的管理工作；
! a: T5 e3 X+ G; {3 }陈   峰（1967-），女，高级工程师，从事电网稳定计算与运行方式
- ^2 L) z1 i  c; U的管理工作；
5 I% |1 y8 `, h4 x, J* U/ Y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。
$ @+ H% k* H, Q4 i