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

   
8 X; b4 r' ]+ X4 R7 Y! W+ A术
* i$ s  ]% S) ?( _# M1 j  e  21
在校验方式下，福建电网送华东
1150MW
- e8 H% @5 d5 _, i. v# w，福
5 p/ L, d% l0 ]) i双
1
# `( B/ f  h- ~+ K* P. P回线故障，
: i' ]2 M. J1 E! Z; q# `; A5
个工频周期后切除该故障线路，
. Z% z( f* Q+ v7 L4 q9 H13
! G6 U3 l- u8 Q* J! S# s个工频周期后切除水口
1
, `! U! [: j% L6 v! S台机。福双第二回线的
功率以及福州北
500k V
4 a: T) b4 w; \. i) X母线电压如图
3
1 h% l2 w' F9 k! ?( Z$ U! l7 O所示。
+ r( L$ o0 E  K+ C9 W
7 ?+ m6 o; I# Z, ^' q2 n& a) V
$ j5 `2 q( v- o0  50  100  150  200  250  
300
−5
00
" i# R+ y" i; s- h0
3 r- Y8 |% Q1 O- c, ^2 T* h+ y7 a% s6 W500
1000
1500
2000
! F- Q% {5 z! ~/ h联络线功率/MW  
2 }( G8 H, `  z9 zt/
工频周期
! y+ e" K0 i) x+ U1 j, ^
实际系统

  e- g7 Y7 s+ l( V8 Z8 E9 Y' x( x等值系统

0  50  100  150  
200  
250  
300
5 O; q: u6 _# \: P' i# E8 q* Z; w0.0
& @# P5 R3 T  P) C& k$ p( ?- ]2 y0.2
0.4
$ z& g8 b6 `! L7 E5 c& A$ w8 G, |0.6
% ]- \8 h8 G! J8 O, L0.8
( i- M/ w6 I0 _; {* X1.0
8 B: }! A) a# {7 @" Z2 W, I2 c: H/ ]; N电压/pu
# s3 a7 I9 P2 D9 E2 jt/
/ |4 W0 ]$ i1 ~+ F& `. S6 f工频周期

% I6 Y. x) Q+ P9 w1 }; w& W
等值系统

实际系统
( _; v" ^6 B# d6 Z(a)  联络线功率
0 O% w6 S$ {' n# X+ m* `(b)  福
州北 500k V
9 |. e$ J* ~1 \$ U. ^母线电压
7 x- c6 p4 ?5 U  a4 s
1 p6 A$ g1 d! }: O1 b5 Z3 R
图
' Z, _# ]* W8 V3   

校验方式下故障后的联络线功率
( y, K5 S# u5 _0 p
及福州北
2 k5 _" A5 ]5 S7 G& @  T3 w500k V
9 w! y5 u4 f& {: O5 K9 M母线电压
- X0 J' |5 g5 h, v/ h* v: H: B5 _
Fig.3   Post-fault transmission power on tie-line and
" d* \2 \3 K, P" s5 }( Wvoltage at Fuzhou 500k V bus under the test operation mode  

! d) ^+ Z2 @9 ?+ C% Y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
4 Y) S3 G" B/ B" `果，这说明了所提方法的有效性。

5   
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
  S( \, s* [& M2 X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
4 y; w+ Y+ }6 O! c9 l3 D$ d采用同一种运行方式下的系统数据、而华东电网采
+ K* @- h6 ]( S2 {' m用不同典型方式下的等值系统数据的情况下，本文
对福双线的稳定极限进行了研究，结果如表
* v; n# G# ^# }- y: p$ R4
所示。
# |3 P( R7 a/ j8 E$ b6 f2 u
表
4   
8 k- @6 c. T+ x9 c; t
; E9 H/ R: [; j- Y华东电网运行方式变化时福双线的稳定极限
0 c: z; y1 e1 W, C+ |/ |
Tab.4   Stability limits of Fujian-Shuanglong transmission
7 |( \) x3 S' r, ~& Y) y5 k3 y. dline under different operation modes  
for East China power grid
* c3 T. m9 A; e8 }  T  ^+ f福建电网 福双线稳定极限/MW
8 m( C5 b4 p4 ^, q/ R运行方式
华东电网
  ]( r& q3 e& o运行方式  福双线首端故障不切机后泉线首端故障不切机
% i: o+ F7 X/ W! x6 u夏季低谷  1245  1260
夏季腰荷 夏季腰荷  1280  1310
  T( i0 f1 T2 r, ~3 C! q! L夏季高峰  1300  1340
$ a) E* Z* H* T6 f# Q. _3 Z7 o* G由表
1 N7 S2 T0 U( `0 m- A* k4
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
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
, q9 L; L0 J* m. A  U: D% v# o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，
* d7 u7 Q6 O7 {  H6 m! @' g& I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
$ d2 u: X! Y3 d( Q0 ]' G& \地利用福双线的输电能力。

6   
! I/ `( [; C# |使等值系统略偏保守的措施
. l, ]4 Y  Y2 b7 k
* J  b8 C. Z0 e8 L( n, B考虑到实际系统的运行方式千变万化，在某些
' g" G+ s6 j& E% K$ R运行方式下系统的稳定水平可能降低，因此为了保
3 a0 E! e( q7 G" 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
# a7 M- S8 l( Z" _: l9 M响发现，欲使计算结果偏于保守可以采取如下措
# G& o) \' o: Q- b0 o, T' U+ A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
1 {) U' ~; p6 G% o$ y7 F/ o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
/ S+ h5 G- S4 u5 [时按比例相对于原始数值变化时，联络线稳定极限
3 J% C/ t% S. d3 G5 I" Y2 x的变化趋势如表
" Z/ l2 e$ T: C( n5 _, m" G6 d5
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 \/ _" y  U* c, S0 b
表
+ m0 ]' l4 y) z, d6 P5
  
! A: X/ v1 U6 C. {) F等值机转动惯量对联络线稳定极限的影响
0 S* x6 g- Q) W7 C1 p% ^
Tab. 5   Influence of moments of inertia of equivalent
/ Q+ `- v9 k( kgenerators on tie-lines’ stability limits
: A& R5 \5 c0 e8 O6 s- _* A- }
转动惯量相对于原始联络线稳定极限/MW
9 q- R1 q5 r2 \4 D. p  M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
! a! b3 A! g* [$ ^9 q7 Q3 I0.8  1175  1280
: M7 G4 ~4 e* u7 j2 E0.9  1150  1245
1.0  1130  1210
# e, \0 W$ b# E3 P& d# h( {* m1.1  1115  1185
1.2  1100  1160
6 u4 {# x, y, n* _, O' t+ G1.3  1090  1140
% U9 r% U& L/ Z" v1.5  1070  1110
2.0  1035  1055
- E) a5 h) z. v; L* R) B∞  910  830
7   
) Y5 j* Z; }/ A0 m0 x) J' [结论

本文提出了福建电网在线稳定控制系统对华
# |! y) f6 Q; c" |/ `3 c6 W东电网的实时动态等值方法。计算结果表明，采用
' I1 T: L) A9 u+ x( J& E该方法得到的等值系统可以比较准确地模拟实际
! \4 v' e  p1 C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。 chnology  Vol.29 No.4
( ]5 \3 x8 _# d( e量的复杂函数。

' d  F& \& S# |8 a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，
# o3 m6 D- c% }2
号等值机和双龙间线路的参数
如表
2  
7 y& i* S1 z1 K& z( _8 w5 e; d所示。
" w+ j' h6 [5 Q+ [, C
$ l6 Y3 E/ r1 ?, G. v3 }9 w5 n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
! p7 n% R; @0 w- y& p' b- b8 mTab.2   Parameters of the equivalent transmission line from
the 2
nd
equivalent generator to Shuanglong substation  
under different operation modes
运行方式  电阻 R/pu  
4 I7 Y- L& o# S( @电抗 X/pu
冬季低谷  −
0.00049  0.02853
" @1 }0 z0 c: b$ s$ E夏季低谷  −
7 ~1 p" h$ K. M0.00119  0.02970
夏季腰荷   0.00032  0.02870
! r5 _" e* a" {2 ~0 `7 o' q4 h# Z夏季高峰   0.00062  0.02838
# r* V- U' Q3 e. c冬季高峰  −
5 Y( i3 S7 k7 U( `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
参数作为等值系统的线路参数。

3.4   
节点负荷和并联导纳

由化简负荷母线的
CSR
方法的原理可知
[4,5]
- S" f( q( q+ @，
% w, J1 s. k6 M等值系统中各节点的负荷和并联导纳是实际系统
中各节点负荷和导纳以及节点电压的复杂函数。

% g" R7 o; p. s- V) L5 L/ O! b4 q以
. D; P8 J# B# ]: R0 x, j1
( v2 i' t* q: B3 d6 L号等值机为例，其节点负荷和并联导纳与
6 H- h+ R2 ~6 m! |1 f  s3 E原始系统总的有功和无功负荷的关系如图
2
% W7 v1 J. L, ]+ u& z$ F* ]( W+ B所示。
5 G7 R& r9 X, g8 h- x3 w+ J3 n其中，
$ L( d: |* o7 L  K  IP
和
Q
) c; D, U" ?4 _表示节点处具有恒功率性质的有功和
无功负荷；
G
和
3 h+ M2 p" e2 w' Z" {B
& c$ Y; {) V) T3 m+ }- s表示节点的并联导纳支路在基准
& y/ i: k8 r  _$ C) i3 y电压下吸收的有功功率和发出的无功功率
. d5 c2 h: C! k0 S# u4 p9 F* _: }[14]
；
: |6 T# b; \0 \; r1 [! i6 OP
LOAD
和
' N5 r0 R4 |' P- a/ c7 D/ JQ
( C: K4 u3 K) X9 X# {; G" p$ WLOAD
表示系统中总的有功和无功负荷。

4 L, B& @+ r: A
44000  48000  52000  5
6000
( e9 ?5 V2 W! {$ P% r4 B4000
6000
2 H% _. e- ]" x1 o7 L8000
8 r& v( W. `* X4 w2 H$ J10000
( g$ @$ [# s9 R5 P  {1 E* V2 @12000
, O; l, k& M! n' U14000
) l& S. E: n8 w# e7 t16000
! `6 {5 }* Y2 Z; @. e) p6 `7 E0 O18000
20000
MW/Mvar
P
14500  15500  16500  17500  Q
' e# Q9 j9 o+ u! \3 L: f5 H( TLOAD
, X' ~+ [9 m7 k+ |/Mvar
9 v" A1 V& |% [8 p5 b4000
6000
& e& R" r1 Y% d, c8000
10000
12000
: l# l4 W5 y  |$ T2 B  H" s# v14000
% N2 Z3 J  J. E' F9 m) B16000
18000
! G  T4 Q* R- h! o6 [" R' s# d: v20000
! m! V2 B7 Z# w2 _8 YP
Q
: B, k$ B1 Q% N( TG
B
6 E) h; j: S% Y# e+ U7 ZQ
1 S, F/ ~$ G: Y* `5 Q6 _9 VG
+ ~" D( y, T0 P3 iB
MW/Mvar
P
LOAD
/MW

图
* r8 G" d) D" x/ ^9 S) A* \" r( ~0 r2 m8 t2  
9 W3 z. k( `1 c6 H8 T' x  
: G' s0 A) o+ c1
7 w6 z9 r  S3 ?! S$ N号等值机的负荷、并联导纳吸收和
) P6 j( s8 F0 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
; l. @; {% q2 _" L8 _; bst
2 P& N- ]& R) z- \) Z equivalent
generator and absorbed active power and output  
  e0 x+ P6 A% v9 j) ^5 Breactive power by shunt admittance and  
" q" T% p. [0 g' |* htotal load of East China power grid

由图
2
可见，节点负荷、并联导纳吸收的有功
8 e2 t: Z) \. r1 C/ q7 y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
1 c' e; B. ~$ v$ A8 K8 eP
8 A! g* N/ @& d, s、
Q
5 j7 R* ?4 P  f. k、
G
、
B
- z' I# K2 w+ @* v0 I: z3 {和
9 P: o# V% B, b* ]+ xP
3 I" N+ U! G, x+ ULOAD
3 _0 B" ~& S) u、
2 Y( N6 B% g  c6 {+ UQ
LOAD
" g8 g# a* s& }. ?5 d  u之间存在下述线性关系：

& P# m/ B3 L9 w3 [6 u" @P=C
0p
; @/ m# _7 h0 C& H& O. A% r7 F+C
1p
×P
LOAD
+C
2p
×Q
# g  y' R% K# S9 v/ |LOAD
, d4 a# E4 k, g7 H, l
Q=C
1 t. t, t( t# |$ H0q
: a( E  k5 T' A, I8 x( r, Q+C
1q
: ^' `+ S+ d" l; w1 T×P
LOAD
+C
+ p6 U+ V% J  M" `' |4 O" R2q
# P3 I6 S. M# c1 T×Q
LOAD

G=C
+ b7 _9 @; H/ `3 ~# @0g
) E. Q1 o) s: c' p+ _5 i& t+C
# p) E* O8 S! e; f1 }1g
×P
LOAD
+C
2g
×Q
LOAD

4 R! B# ^+ _4 H/ b% r( w+ xB=C
9 ~; N5 |# N) a1 E2 M0b
+C
1b
×P
LOAD
: N5 E" M4 W  m; n8 S  R+C
2b
×Q
LOAD

其中，
C
: w5 i/ K0 o% k! w0p
、
C
1p
& \+ @& F- t* U" `、
C
2p
、
C
0q
8 G6 p2 ?, V0 x# {% f! m8 D+ }7 U' F; R、
C
# T5 B7 p: ?1 @1 a# L1q
、
/ @2 \3 a! M4 _. LC
2q
+ q. b; K9 b; |、
C
7 H( e2 |, g7 d, s0g
7 v4 l# X. U5 l. z8 D、
, L& ^( e3 j0 d9 {' C( PC
1g
* `: D  M1 a( m7 R: Y3 y+ i、
2 G+ G6 O9 y3 X, m/ o8 jC
- y; }& W) N* O! Q2g
' A6 Q% S- U+ _; M/ s; t、
C
5 z' y9 T( Z% @+ p9 p. r0b
/ f* ?* W: y5 r, J、
6 b& ~5 h/ J4 P6 w3 B' v9 I: _C
1b
、
C
3 @+ y' a9 [9 W2b
6 W  X' x& y- y1 f  x& h* a为比例系数，它们确定了
2 S. X7 f' A. o2 `: W" q节点负荷、并联导纳吸收的有功和发出的无功与系
0 q9 P; m! i4 `0 m  o统总负荷之间的关系。

根据典型运行方式下的负荷数据和等值系统
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
. W; L3 I2 D* \, j, ~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。

3.5   
等值系统需要的实时信息及潮流和稳定计算

当等值系统采用如图
1
2 L7 l# z, y1 t; _* q所示的网络结构，并按
3.1~3.4
9 |" C* p' D  E! M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
$ o" S! P( y9 q7 v% c500k V
/ c; j! s4 N; ~7 Z! `9 M0 |) z母线的电压；
. I; i4 j( L* J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
4 \. r1 w  d9 D" H: x4 S+ \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
% y4 \5 ?) G! l6 g8 n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
PV
! [7 x5 _4 ?  S节点，
6 x9 F/ W0 d: F8 Y1
号等值机
作为
: C9 M6 \1 N5 }8 z8 t+ AVθ
节点（指定电压为
1
∠
0
0 S) j9 {0 b9 W- H3 x7 ^°
pu
），
2
号等值机作为
PQ
0 [6 Q# h# D, N1 K& D: P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。
# [( @+ z/ m) ?1 v
4   
结果检验与分析

: v: x  k' B" P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
, z8 M/ P* S6 t值系统参数，并与实际系统进行了比较。为了节省
8 U' D* }  i1 b9 f篇幅，表
3
5 `' E5 J$ f: y" n+ n; Y仅列出了校验方式下的比较结果。

表
' r& N5 o( S. M8 }" U1 u0 n8 K3
  校验方式下等值前后联络线稳定极限的比较
( t1 ?+ ^+ I* T9 i" BTab.3  Comparison of pre-equivalence and post-equivalence
- v2 z* @' H0 Qtie-lines’ stability limits under the test operation mode
) h, T4 P+ g" r1 b4 n; K  o' B1 g福双线首端故障不切机时
7 i, N1 {# ^  W( {; b联络线的稳定极限/MW
8 n/ r* s7 z. E" B% n  z! T3 ]后泉线首端故障不切机时
联络线的稳定极限/MW
( b5 ?! o  H4 D6 K1 t# |线路运行/
6 _% K" W8 F+ H4 ?  _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
双龙－瓯海  1095  1075  945  910
兰亭－凤仪  1110  1105  980  970
凤仪－瓶窑  1110  —  990  —
; j+ @$ U6 e/ L/ w, z$ r瓯海－天一  1115  —  990  —
7 P$ e1 b2 I1 J: w% g. z! |5 d6 l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
% i, V5 e6 H2 n8 V0 o0 n; i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
$ |+ g& J  V( t3 ~; ]1 M[4,5]
& a) n# Y  y) u: U5 D，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
, T& h* S+ K+ h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
8 l- o0 h* ~, q6 b变化关系，在实际运行中根据采集到的信息对等值
4 W8 K, G- N7 h/ R1 _1 q系统参数进行实时修正。计算结果表明，采用本文
* S% \, v, l9 G4 C; Z方法得到的等值系统能够比较准确地模拟实际系
9 ~: s/ ?: o. W$ H0 `4 ]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
; B1 \) q. V: X9 ^" p4 D
9 G- b7 S2 x9 |1 s4 [1 U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
则确定华东电网等值网络的结构：
6 M% t5 W7 D; }, J. m
* X2 I9 t" M, c' m$ F7 ~（
9 x! ]3 t2 E6 f6 L; m. P: B6 U1
/ o! j" r6 g+ C: p, ]）保留对系统稳定水平影响较大的元件和
, j% k$ h" a- n) p( J" b节点。
5 J, H2 y3 b9 W! j
; `  j: _3 k% }/ o9 X4 _（
2
）将地理位置接近且在不同运行方式下故
. F5 @, C) _' g/ V, @/ U# ?$ {障后均基本同调的机组划分在一个同调组。

: g& |$ a9 B; i& F（
; V* S9 n% ~& ?& H3
）等值网络应尽量简单，所需要的信息容
易获取，维护简便。
/ B/ j  _) S6 J* ~0 z
7 p9 m& O* N% o8 W根据同调性分析的结果和可以获得的实时信息
; x* z! g6 P6 Y1 E+ a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
[13]
，故
将华东电网等值系统的结构确定为：将上海、江苏、
# r/ {2 ]: \8 v9 j  @5 _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
5 j+ T& j- B" Q. b. j为
8 w$ j; H! z& [# G' x% u8 Q2
号等值机）；保留双龙、凤仪、瓯海的
. f( Q% u2 j/ v500k V
母
线；保留双龙－凤仪的
500k V
8 P3 D, S* {6 {$ `0 C9 w双回线路以及双龙－
5 N% n3 D; X, A瓯海的
500k V
线路。等值网络的结构如图
0 m# u. s6 p7 r1
所示。

2 @0 J: Q% e( y# X3 a4 l
凤仪
% ]; ?1 d; h( j7 \6 K% Y# W双龙
4 X5 g* H7 `$ p6 q; h  P3 b8 g瓯海
福建电网
% u5 T9 H" J  F$ D, t# g: B3 U; k: g1 号等值机
2 号等值机
" t4 M. {" E) {4 a" ?3 U8 s
. o. d% X( ]8 |& P5 y/ j图
, I2 _7 Q' [! ^2 _/ f$ ?1
  华东电网等值系统结构图
Fig.1   Diagram of equivalent system for  
East China power grid
3   
. M8 d: j& C7 H2 g8 o等值系统参数随运行方式变化的规律及
6 w+ D4 _" t* Y; u" d其实时调整
' m, N; C: [8 E0 H8 D
* L2 M8 K" x9 R3 K6 ~3.1   
7 |( g" P2 P/ t) y: [& g8 v  ~8 b, B7 J等值发电机出力
! N: ^' v4 `. w( [1 g
1 E. S4 O  ~6 L; p! S( t同调等值法采用恒等功率技术对同调组内的
, S! L2 d3 a- {8 V发电机母线进行化简，即保证等值前后每条边界母
& D5 m5 k, L/ l( l- a0 \0 e线的注入功率不变，同调机群发出的功率也恒定不
3 d/ s: g% X- Q. ?# R0 S变
[4,5]
8 C8 |1 a( G0 l。几种典型运行方式下的等值结果也表明，华
) o3 I, o( o+ i  M, T% b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
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
1
' H9 Y( a, N" D9 g1 v6 D" s所示。

表
1   2
9 y: u9 D4 p( h1 i号等值机出力与浙江电网机组出力之和之间的关系
& v% D) B9 ~0 W' CTab.1   Relationship between output power of the 2
& ~% X: T/ ?- X: H0 Tnd

equivalent generator and total output power of  
generators in Zhejiang power grid
5 [! b1 N( H4 M
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
1 u' u8 n" g1 S; e% O冬季低谷  9966.0  4082.0  9866.0  4022.0
夏季低谷  10016.0  5902.5  9916.0  5842.0
# x  R% n0 h$ o8 d0 |夏季腰荷  12456.0  5267. 6  12356.0  5207.0
8 J/ R! p% o3 Q5 b1 I夏季高峰  15611.0  6490. 4  15511.0  6424.0
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
号等值机的出力，取
+ R2 y( A9 `9 U! `上海、江苏、安徽和阳城的各台机组出力之和作为
1
号等值机的出力。

6 X' v- p1 I) N9 G- f" o3.2   
等值发电机动态参数
1 P6 A7 K0 v+ z+ ]0 \6 _  D
+ P' q; ?$ [9 j- i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，
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。
, h. L; Z3 U( M! U" t! K
考虑到目前福建电网只能获得华东电网中个
( R. h& \6 v0 O% D  h  u' \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
# D# I5 m( X! n( d1 U越不利
* E9 J) j8 Y9 L( V: C/ H5 I; e% I% o[13]
，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
1 I- }1 {" X! h" D' N: J的情况下出于保守性考虑，在线稳定控制系统按照
最严重的情况考虑
1
# d$ V( K3 n& Z7 |& y' _* y号和
: ~. b' s$ e0 \* ~2
号等值机的动态参数，
* ~* }- u, O5 r& z即取机组全部运行情况下的等值机参数。

0 @) p6 j8 u/ X, c( D6 e& ?9 l0 @3.3   
7 j3 |: G+ \/ N( d* e5 o4 |线路参数

本文采用电流变换法（
+ R& P. d. M9 r- `Current Sink Reduction
/ o* U& C' R/ K7 h0 ]，
CSR
! y6 j% x! e, g0 P1 D( M: M/ d）进行负荷母线和网络的化简
9 p: x, T* d4 ~. S0 A- _[4,5]
" m& H0 {- t  P# G。由其基本原
# [" [' N) ]6 W理可知，等值系统的线路参数是实际系统中多个变1
; U; k  X  |5 o7 M6 v  引言

根据电网的特点和电网安全稳定运行的需要，福
9 ]; P5 ~1 e! Z6 E9 k7 k建电力公司在现有安全稳定控制系统的基础上
[1]
3 S0 l6 w+ ^3 W5 Y  k借鉴
) ~6 D( M# V. X; i! l' A  w4 P国内外在线稳定控制系统的先进经验
# e2 N; }! x& b% j: `8 n[2]
. J( t* |% w9 L4 E# D4 C8 d1 v，建立以“在
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
[3]
# L- o5 g# }  x5 H  V& U  a。

由于电网管理和通信方面还存在一些问题，目
  ?; s) G7 y; S; j: N% J1 i前福建电力调度通信中心还不能充分得到华东电
7 y$ {$ `/ G, x) t. D1 b( V# [5 [网内部的全部运行信息，而且为了节省计算时间、
9 E4 M7 S8 l/ t8 }提高工作效率，在线稳定控制系统进行稳定计算时
& x4 T7 X9 m# f! b6 \9 F需要华东电网的等值简化模型。
4 _7 z* y7 |* ^- U" i8 X6 E. K
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
/ I$ A4 K3 d2 M0 W4 T! ]3
  d8 B6 }8 }& ]0 V; L种
[4]
/ l: E( [! R7 D2 i; {& R* X: L5 j/ r3 `：①同调等值法，主要适用
6 X$ g; C! o& i/ M' y+ i& {于大扰动下的暂态稳定分析
' W. i2 P8 b* P% l- T+ @$ H[5-8]
；②基于线性化系统
: i  S( x- W' d9 o6 g8 f2 z状态方程的模式等值法，主要适用于小扰动下的动
, L: L$ A) ^. M# c1 a态稳定分析
; m/ V$ v$ \* |[9,10]
1 h' i8 }( t8 V; [9 j# M；③基于系统动态响应（或量测量）
3 R1 i# |$ r2 |- F  z9 q来估计和辨识外部系统及其等值参数的方法
[11,12]
。
) C) F  S, K3 D前两种方法需要外部系统的全部数据，第
9 d' ]1 ?9 v$ U" }/ v3
2 u$ B7 H; B4 I" N7 [* q种方法
4 ?4 U$ q- r8 k, n. L8 g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。
% y0 p  s* f- N- ^5 O3
+ [  ~$ W9 r6 ~4 u  r$ \2 }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。
1 Q- S3 Y5 `1 h4 o6 T
( V; B2 O/ V  C本文在对福建－华东联网系统进行深入研究的
4 G* b  w) G/ }! H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
/ r3 |5 Z2 U# E% w6 f2 a' v   
6 L1 A0 c* Z6 \1 D" |6 S3 `* ~+ j谢

/ }, @! o; Z. C7 X" Q& \华东电力调度通信中心运行方式处和自动化
4 N" o' ?" h% o, E. d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
" X3 Q9 {# \* j1 h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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8 ]% z2 X  U$ ^: ]  d
' t: v! Q4 r+ ]3 e) w收稿日期：2004-12-02。
5 x' `/ H! E- V% `6 Z5 `# H  S4 t* g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
* |6 k# r* `" ?7 \  s的研究工作；
" s9 R- @# M0 X* R) a& f: V苏   毅（1970-），男，高级工程师，从事电网稳定计算与自动装置
& H) b; u5 y0 H! e- Q( m; E的管理工作；
2 c2 I/ |! b$ s. v4 Z陈   峰（1967-），女，高级工程师，从事电网稳定计算与运行方式
6 S8 Q9 r9 Z: q; }% E7 Y# k的管理工作；
$ V& H; e- C  a/ a0 ~滕   林（1973-），男，博士，从事电网继电保护与稳定控制方面的
. J" u) \0 M+ R研究工作。