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

   
& [; ^& T, `5 _# Q) L术
  21
在校验方式下，福建电网送华东
( j% A6 |, a' p2 V! {) z1150MW
9 Z2 ?' |; [9 j，福
双
1
回线故障，
/ T$ Z* a+ y/ i4 E2 I' T5
个工频周期后切除该故障线路，
13
) t  m0 |% L; R+ U# i* D* v个工频周期后切除水口
1
台机。福双第二回线的
功率以及福州北
500k V
' U( a* R- \3 a% b5 U0 x7 `3 C8 A母线电压如图
8 B% E5 T' ~" T6 X5 h7 H& v( Q3
: s2 I9 _' l) |/ u9 f所示。
5 g8 V+ v% r8 }1 T. J- q' w! Z

0  50  100  150  200  250  
! g: f* f' |' J* \( w300
+ ?# E% P4 ^1 b  \- h! p−5
00
$ x+ a+ @' m& o2 S/ Y+ s( @0
500
! L6 b  P6 C0 v1 [. ?# i3 s) t% T" S5 J1000
1500
2000
联络线功率/MW  
t/
, `  L9 i6 u9 l# ~, d- n% m  q工频周期
/ F8 r# ~. P8 R+ i5 \
, B$ L+ S$ U; E! z& V  j8 ~& l+ T/ v实际系统

4 M, Y6 E  U: ~( G等值系统

. A1 M+ I/ T/ {! u. y( J2 A$ l0  50  100  150  
200  
9 v6 o9 a# U3 `! [( U2 r250  
: l$ r& W8 i+ _+ h3 J, e2 J300
% l9 g. z9 T9 D2 i+ O' @% h7 v, v% q8 Q2 S0.0
0.2
0.4
8 s! W: o/ `+ f) y/ ^+ V0.6
1 H6 ?5 k& o4 c8 d3 H% c0.8
1.0
电压/pu
: S$ h/ Z+ v. D$ Jt/
: K* s. K: G8 f4 X8 o工频周期

- C4 H: g% U# v, M3 l
6 V% b. f$ V% i8 P. N等值系统
1 L; j  y# i0 G! H
! c1 e7 e7 j/ i# Y实际系统
( n; _' }; s5 V. q(a)  联络线功率
1 c) D; R5 [2 I! d4 G  r7 _5 T(b)  福
' K! W' E4 }5 G0 {5 G6 [2 g1 t州北 500k V
母线电压


图
( J- A1 E9 d6 O3   

2 s9 k$ z+ b# y" }校验方式下故障后的联络线功率

及福州北
0 J: }. Q9 B9 G9 [500k 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  
8 m& `5 w9 ~% P- O( V+ C1 d
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
9 u6 E9 j9 c& e! I3 S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。
$ p, L- K" f/ R( x0 b% v
5   
实时等值的效益分析
3 X: `8 ?+ X$ }5 n! J! i0 H1 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
6 A9 U5 @# S. z/ n1 u! R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
8 T1 C% D" x( \( _3 E采用同一种运行方式下的系统数据、而华东电网采
! i1 o8 l$ t; S" h1 l# V用不同典型方式下的等值系统数据的情况下，本文
5 R5 q6 E" L" [对福双线的稳定极限进行了研究，结果如表
# O0 b& Y8 \3 P4
所示。
* {+ |) \+ X" ^! m1 c2 l
8 H1 b9 ^  q. X% d, A9 O表
4   
) t; c; g" ~0 i. S' F' c
华东电网运行方式变化时福双线的稳定极限
" v* a& C7 M* i9 v: ~
Tab.4   Stability limits of Fujian-Shuanglong transmission
7 N2 z! K5 I/ p- y) b5 N; U8 @; aline under different operation modes  
for East China power grid
8 m, U3 p. T) b+ c福建电网 福双线稳定极限/MW
  S: K* |" L6 i9 y1 ~运行方式
! i0 T9 X  e/ ~9 d( t华东电网
% @- {7 |! e6 Q" k6 k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
夏季腰荷 夏季腰荷  1280  1310
3 J: e9 j/ S' C; p% Z/ |. n夏季高峰  1300  1340
由表
4 T9 p7 W& p) C: S4 G( w4
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
$ E* H- o9 C& j* ]高峰运行方式下的等值数据时，福双线的稳定极限
( a* @2 i4 t' X& S. z7 t$ C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，
则在多数运行方式下得到的是较保守的计算结果，
1 |/ I" C$ Q  J限制了福双线的输电能力。而采用本文的实时等值
& H+ i; M$ O) }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   
使等值系统略偏保守的措施

' y$ c, |9 o. @2 Z/ m* C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
4 p) v  ^; b: H# l0 F$ s实际系统略偏保守以应对各种可能的不利情况。
0 I6 ^5 H, J# G4 _4 d* ]
" i" v, J, Z+ W2 @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
步电抗和暂态电抗；③增大线路的电阻和电抗；④
$ ^  k: H$ b# u0 \* q2 g7 o+ a7 ~减小节点处的电导参数。例如，对于冬季高峰方式
! G9 m* b3 ?; K- }* A: C拟合后的等值系统，两台等值发电机的转动惯量同
3 \  ^( b& v) `% T4 Y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
( f1 C! w9 }% e! z. v5
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。

表
6 n! T4 c3 }! ?3 T# @5
2 \. C  q2 P* I" b  
等值机转动惯量对联络线稳定极限的影响

1 T; E2 W7 ?7 |! h7 E9 S7 w  yTab. 5   Influence of moments of inertia of equivalent
; C& W+ ]& U4 F: D+ X- d. lgenerators on tie-lines’ stability limits

转动惯量相对于原始联络线稳定极限/MW
& I) O/ s6 [0 \# D- B: i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
* x. c0 U  A0 x: E0 D0.8  1175  1280
* n: i# k0 R* N0.9  1150  1245
1.0  1130  1210
1.1  1115  1185
1.2  1100  1160
1.3  1090  1140
1.5  1070  1110
2.0  1035  1055
∞  910  830
8 K  ]5 w* F1 L" p7   
8 X5 G/ e9 B; q# O+ X. h# `0 S结论
  r/ }5 h- J( o5 K
+ _5 N4 v" p. t) e% y* b/ h& `本文提出了福建电网在线稳定控制系统对华
3 W* r& T9 C* {: |东电网的实时动态等值方法。计算结果表明，采用
3 ]+ D. y  R4 h" h' P2 d* {0 n该方法得到的等值系统可以比较准确地模拟实际
/ E3 u/ P# l$ a4 Q# g" ^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
. q- j& O" T4 l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
! w, ~, Z3 u, {# j# h0 k' s量的复杂函数。
/ j5 d4 D& n, l8 f' x; B: ~
# B* A9 D- t  c4 Z3 [研究华东电网在几种典型运行方式下的等值
0 j1 J2 W* l. d$ E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，
2
/ C! N" I* ]! v  }! v$ K号等值机和双龙间线路的参数
如表
: P' z8 _7 _; ~6 @0 q3 h  }$ n2  
+ K  i* c1 S0 w所示。

2 k- n+ H) G! I; ~表
( z8 l# o& c4 N7 d2
  不同运行方式下 2
2 I) I$ z: F2 {; z$ b* }! k号等值机和双龙间等值线路的参数
( a& O- ^9 F' w4 ]1 ^% [Tab.2   Parameters of the equivalent transmission line from
) O3 Z. I- s0 ]; f) j1 j8 g+ hthe 2
/ \: g; p( a( g1 s4 {. Nnd
equivalent generator to Shuanglong substation  
under different operation modes
运行方式  电阻 R/pu  
电抗 X/pu
冬季低谷  −
0.00049  0.02853
8 R6 V9 u) P( V1 j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  −
0.00201  0.02951
$ q1 `. w- R( l) q4 o$ z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
  v) U1 d; I5 h" t* s( H参数作为等值系统的线路参数。
( e5 u- s% \  o. Z
3.4   
2 o: N3 u4 W: I% s节点负荷和并联导纳

由化简负荷母线的
9 e" `% k6 a+ b' G3 q; XCSR
方法的原理可知
3 P. y  o' N7 h5 H7 x[4,5]
6 x9 d  C; T# O+ h. A，
等值系统中各节点的负荷和并联导纳是实际系统
% P' _0 c' q+ ]7 r中各节点负荷和导纳以及节点电压的复杂函数。

" X) I- R! i. x( p1 A! g以
: ]- K$ _) \2 r: x, p! h1
号等值机为例，其节点负荷和并联导纳与
4 q0 N) x2 e% \- ?. g原始系统总的有功和无功负荷的关系如图
2
所示。
; X: R* {# I: K1 H* X# n6 Q1 W* S其中，
" @+ S: `  }; m7 YP
7 p& l4 V$ T) u; {; ~和
Q
表示节点处具有恒功率性质的有功和
无功负荷；
1 O0 J' O, e+ ]7 ^4 cG
和
B
7 U7 K# g' ?* g1 e: ~4 u& ~( N% t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 ?! ^2 _( x6 E9 K) _0 o% _4 n) sP
LOAD
和
Q
LOAD
表示系统中总的有功和无功负荷。
+ E. Y# z" J  j

44000  48000  52000  5
4 [- _9 _5 f4 E2 ~4 ?  K6000
4000
, M0 _* @; a) i- [6000
8000
10000
' P' Q! G2 w7 v) i* ?% `" Q! Y12000
14000
$ O  C: t  F# W2 f* |! U16000
18000
9 q' G! ^9 S/ i( B/ i" k20000
3 a( d4 Q3 S8 KMW/Mvar
P
14500  15500  16500  17500  Q
LOAD
/Mvar
4000
6000
" J& P2 M) Q2 I$ \2 t8000
' N* Y$ }( C$ j. V10000
& P, l& |2 C( W9 Z) m& H7 s; M12000
14000
+ ^- D6 D1 S) x2 d8 S4 F16000
* f9 G6 a5 l) [, O18000
20000
P
Q
G
; }  q- _/ e4 N' BB
6 M2 \& x3 D% H* O! t3 VQ
G
B
  p$ L$ S( H+ N  y1 `( G1 u1 NMW/Mvar
- u& }! m+ V5 x8 jP
/ m& ~6 G+ w  t' x4 [LOAD
6 E0 E: B3 O. U$ h6 }/MW
+ W/ b$ W3 y8 W" P& S2 u; u
图
2  
1 C; V9 ?5 r' e, b  
1
号等值机的负荷、并联导纳吸收和
4 J( r- B8 F% _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
0 w, a* P7 Z5 t0 c equivalent
generator and absorbed active power and output  
; U8 w- ]% ^2 Q: ~5 q% w. Treactive power by shunt admittance and  
) G3 Y) c3 b4 e5 Ktotal load of East China power grid
3 f2 i! ]! n6 T! V2 c
由图
2
可见，节点负荷、并联导纳吸收的有功
' q0 J3 e' j, u4 `! v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$ M2 q4 D: h8 t- Z6 l% @1 ~P
、
Q
、
" n$ Y  C" n* `5 T8 E7 Q; Y; d, r6 o7 rG
、
B
: M6 b. a+ Y* g1 B+ v+ b和
P
' G+ H) G5 L5 b% ~. F. M( wLOAD
9 I( N! k# `' s  g: g4 ]3 i、
) A& z$ e9 P  T7 EQ
LOAD
  I' T& P* L9 p* F之间存在下述线性关系：
& _* s& f$ Q5 X& m( D2 {3 _7 k7 y) C
P=C
0p
+C
1p
* J- O' f' \! ?, h+ }& }- s- d×P
0 ]' c$ J- {5 aLOAD
. M+ B8 \; J: f; B+C
  Y7 d" e( I, k1 G( k9 c2p
! f$ f: @* e( i( ?4 b9 C) P×Q
* {" t* k2 P& L( |7 f$ HLOAD

Q=C
0 P, Q; X% K4 C0q
% t3 _3 x' e3 ]- U2 B( E5 P) R+C
6 H2 ]) R. E; B4 b, }9 I% j& {1q
+ i' q% O$ M+ b×P
' m: T5 V- t9 N3 sLOAD
+C
. P& P0 J+ o1 a6 r* y2 G% g2 J2q
( Z" o6 ^7 H7 H/ r×Q
LOAD

G=C
0g
- l4 p+ L; |, a" T+C
1g
×P
' e; [- j7 {$ R( |8 }: d4 l# eLOAD
# R1 a9 A8 R% ~  N1 v+C
+ c+ {0 k1 {6 a2g
( m1 @% _& a" v& d$ U1 w×Q
8 F' n2 Z& b+ K& W4 ALOAD

B=C
3 }' Q9 H7 v$ G+ _5 ?8 a- j0b
+C
1 B8 d! k/ r+ Z) i8 u( w6 R1b
×P
2 I7 d2 U2 X# ^6 S3 M; n1 a3 zLOAD
" m0 G! U+ q  ]9 ~" L+C
9 R+ N1 B: U5 H1 m2b
+ A. V& E. g) N# G" I& |  V8 N0 a8 R×Q
: g; ?( M5 B& [8 ^2 n+ q6 y7 zLOAD

  q; W) g4 Y% c- A5 I5 d* s7 e其中，
C
0p
、
C
- C; l- O/ P+ ?1p
、
1 m0 R+ H# r! i' wC
2p
. ^3 s. `! @6 A、
6 H. `# }: [# sC
0q
& o. M8 L4 V* Z- a、
& @3 _3 {% b- ~- rC
& G, V  A8 o# D+ M2 U+ c+ D1q
5 {$ I& Y( k- A% C& q( N" _、
3 B  q7 Z6 G" V/ KC
% l  j" |7 M# e. u7 O; A$ g2q
0 h' w, n- @+ N, I+ V! ]5 M、
) q& H* y) X8 w% \C
0g
、
C
1g
、
C
2g
、
, ^2 r5 ~6 o# y& O2 FC
0b
、
9 E) b2 z( }1 XC
1b
、
$ `: x1 g( _) D# x; VC
2b
- G: v9 G% U' E( l* O为比例系数，它们确定了
/ b! B; d! S6 h" l节点负荷、并联导纳吸收的有功和发出的无功与系
4 E8 Y7 n% U3 T! Q, w- {统总负荷之间的关系。
- W) k: T4 C3 I3 I! C3 r
根据典型运行方式下的负荷数据和等值系统
; q( i1 {. N% ?/ B9 o$ y6 i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
( |$ g2 r% s. D8 |. d导纳吸收的有功和发出的无功。

3.5   
* T2 }& Y* _. y* T5 N等值系统需要的实时信息及潮流和稳定计算
) {7 O& h, x& k! E
当等值系统采用如图
* X9 _  U  p+ i' `, y: S4 r1
2 L6 g; l" y$ Y$ a" l所示的网络结构，并按
3.1~3.4
节中的方法实时确定其参数时，需要采集的
- A$ M/ J. F5 w# D6 }% z实时信息包括：双龙、凤仪和瓯海
. i9 Z; U6 D9 N+ [* D/ x( \% q$ C500k V
  ~& d9 y" M8 S; X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
6 l9 M" k1 r: U5 l龙－瓯海的状态；浙江省内发电机组的有功和无功出
; I4 @1 a" b% C: m, H! z/ \力之和，省内有功和无功负荷之和；上海、江苏、安
: O; U" _& o, ?徽和阳城的机组有功和无功出力之和以及这些区域
2 C( B1 M5 U( o) r' d+ W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
6 a4 F6 L# [% D: k' f# c节点，
6 b9 C" s" r- h" Q1
: L+ ~4 o* P) ^号等值机
作为
. Q2 N( y2 ]0 f, {/ [) p% [Vθ
节点（指定电压为
1
- x' D3 N1 O0 A" P2 y6 c∠
0
°
pu
），
2
0 c; |% y; P, U/ A6 g# Y号等值机作为
! P6 J: T2 J: Y/ b2 e2 tPQ
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。

4   
9 o/ ~$ r/ R, v0 j0 W% J结果检验与分析
, D+ p+ t  S+ }; n' 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
9 e- J  h9 P! K  P) j值系统参数，并与实际系统进行了比较。为了节省
篇幅，表
3
% X* a3 y% M- k& K0 t仅列出了校验方式下的比较结果。

表
3
  校验方式下等值前后联络线稳定极限的比较
+ y) K0 C! T! a+ Y" rTab.3  Comparison of pre-equivalence and post-equivalence
1 E* @, [; ^& c4 S8 Dtie-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
! c( l- e, U" L, k# d后泉线首端故障不切机时
$ ^3 g: c5 m  j7 W( M2 q联络线的稳定极限/MW
线路运行/
2 t2 Y+ Z, x; \# ^/ v' f$ ]; Q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
6 B+ M. ]5 E" @, i双龙－瓯海  1095  1075  945  910
" U3 \$ T9 i! o% @. n7 m1 ^兰亭－凤仪  1110  1105  980  970
凤仪－瓶窑  1110  —  990  —
; p! J3 p% t) e, M! L9 K( V瓯海－天一  1115  —  990  —
注：表中“—”表示按正常方式处理。
    术  19
8 |# i: r& v9 C, x% O6 k调机组，并考虑到可能获得的实时信息情况，首先
1 I  e. @9 O3 d# t3 y确定了一种适用于华东电网多种运行方式的等值网
7 Q) |3 c/ a  ^' x( x* j5 Y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
负荷和发电量之间的关系，提出了用简单的数学关
0 l1 D/ G( z$ G5 |# F& P  r" w系来近似表示等值系统参数和实际系统变量之间的
; S- ~" o1 l2 G变化关系，在实际运行中根据采集到的信息对等值
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
' K3 P/ @$ P. w2 v4 G- r7 t2 U. g统，而且等值系统采用实时调整的参数与采用固定
* K9 q/ ?0 E- r; j不变的参数相比，可以更准确地反映电网运行方式
$ R9 }! U. \8 ~* P7 ?的变化，从而更有效地利用联络线的输电能力。
/ Q! P2 }9 O  w* p, C
7 n# ^9 J4 y5 y4 H2   
等值系统网络结构的确定

/ x" z. J) n4 p; K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 e7 K; d, `# w" W8 k$ U( T则确定华东电网等值网络的结构：

（
1
）保留对系统稳定水平影响较大的元件和
! r$ Q. P& m1 D/ z' N7 \) Q" O节点。

& \7 {6 U# B) [- V5 o（
" _! Z. ]- J5 M' |- z/ y% d2
; L/ \9 S' n' n$ q9 X) T9 m4 f）将地理位置接近且在不同运行方式下故
8 n- |0 p# P; L+ P% }) h& r! c! p! F障后均基本同调的机组划分在一个同调组。

3 O* F( p) ]6 A（
! E  M% s! f# [3
3 V, q! G; L: q) V1 C& G* j）等值网络应尽量简单，所需要的信息容
易获取，维护简便。

' \0 @8 Q2 ~1 [7 r: v, h7 J7 B& |9 o0 E根据同调性分析的结果和可以获得的实时信息
: x. D4 g5 R7 ^% ~8 B情况，同时研究发现华东电网中的线路双龙－凤仪和
. C' o, j9 N6 V! A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
, O* `- W: \; L[13]
/ m; \! l, b) M，故
将华东电网等值系统的结构确定为：将上海、江苏、
; {9 F# l5 l% v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
1 G( ^% v& c- f9 Z为
4 c+ y2 k6 `+ E2 b7 c& `; p2
, R  M3 B* E6 m  f  j6 R号等值机）；保留双龙、凤仪、瓯海的
- d+ S1 U" r5 {500k V
母
线；保留双龙－凤仪的
500k V
双回线路以及双龙－
$ d4 N+ t' s4 \; p+ y! u瓯海的
500k V
+ K$ z' z6 |% [) n线路。等值网络的结构如图
1
所示。


凤仪
# u8 G% i+ }  c1 `双龙
瓯海
& X0 r( w) {) K- A福建电网
1 号等值机
2 号等值机
/ R% ~8 ~# Y2 e$ c( L4 a
) w, l! Z: v; j  |7 J% F图
1
1 _, I" A9 m; i: k+ j( H  华东电网等值系统结构图
Fig.1   Diagram of equivalent system for  
( T6 f6 F* P1 [" qEast 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

# m8 W3 @% n" W' ]3.1   
$ z- i  m% p4 f  w3 s* A+ F等值发电机出力
% d! x" X) a& _  @4 k5 |
) H5 \3 v9 A1 W1 k. s& q8 {8 r* r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
2 O' g) U, O2 z% c6 C变
[4,5]
- L& N7 A- t2 L/ J3 U5 }  _# P。几种典型运行方式下的等值结果也表明，华
) x3 h+ Y% l' w) R& [东电网中两台等值机的有功和无功出力基本等于
' a4 v$ N, i  j2 ]0 A6 I9 I等值前相应区域中各台机组的有功和无功出力之
( f% p" @7 T- Y$ p6 @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
所示。

. j: b' P5 R- v# s' P, X表
- X  j- N# n) @4 d7 ^' i; ?1 }: h1   2
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
nd
0 n2 A- g; k; N5 }, b
equivalent generator and total output power of  
( u! g) e6 T1 M9 F( y( g! vgenerators in Zhejiang power grid

6 q; [4 `" n. }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
冬季低谷  9966.0  4082.0  9866.0  4022.0
夏季低谷  10016.0  5902.5  9916.0  5842.0
  t* b9 ^5 n* I: ^1 c夏季腰荷  12456.0  5267. 6  12356.0  5207.0
9 Z6 O9 m0 d# J夏季高峰  15611.0  6490. 4  15511.0  6424.0
冬季高峰  14626.0  6337.2  14526.0  6293.0
7 T/ h: O5 \! n: N4 c: D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
4 m( h( _6 P/ e6 g: ?号等值机的出力，取
8 @7 g7 @% ]- M+ P; s! Z2 W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。
0 v5 n/ t% L+ o$ b5 s& }( a
3.2   
等值发电机动态参数
( j9 }3 g4 [+ {$ R6 s
- |2 m# S/ F+ R在目前的计算中，华东电网的机组采用不计阻
, P5 x* f# \/ i# _尼绕组的双轴模型，不考虑励磁和调速系统的作
( x! A0 A4 \8 K: O$ t用。运用同调等值法对同调发电机进行聚合发现，
( p9 }' W6 h9 E- M7 n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。
) B$ U2 X  t) ~/ g7 S
! Q9 d, `, o& R7 m6 l; h5 \3 Q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
$ u* O' X0 W* R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
越不利
0 ~! j, X, |9 F. N[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
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
号和
( \5 g  C9 y6 S2 ]# ?% N2
( {  C( e+ B( F& t号等值机的动态参数，
" M5 ?" ^: |. ?" z! l  R即取机组全部运行情况下的等值机参数。

# [% S5 y9 F/ V3.3   
2 B/ ~- d  r9 D7 A6 _( R) r% l* ?线路参数
, X% m+ H; w6 ~/ R  O! U
本文采用电流变换法（
Current Sink Reduction
，
CSR
! ?# x7 A9 y8 w! f. @' G  L+ z）进行负荷母线和网络的化简
[4,5]
。由其基本原
/ m7 j/ ]0 s& q) |5 M" P理可知，等值系统的线路参数是实际系统中多个变1
  引言
% V$ s0 Q5 X+ R
: T) P+ o$ W* J# h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
7 R. C" K3 k4 q# x" r国内外在线稳定控制系统的先进经验
* ~7 v- S1 ~- V7 k! Z[2]
  S  ^8 n6 L; w$ \，建立以“在
" M/ X6 V9 f2 b( `% N1 i3 ~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]
。
7 T5 }# q0 b! L  |: F  L  C
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
- S2 ^& \' Z7 ]( U- z网内部的全部运行信息，而且为了节省计算时间、
( A8 o3 f$ h/ W+ V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。

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
[4]
：①同调等值法，主要适用
于大扰动下的暂态稳定分析
4 |) Y( W* Z. u# y! d' o[5-8]
；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
[9,10]
6 A0 A3 P# V8 T；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
7 T1 O3 i/ n5 J5 N$ P! A: g2 j- E' }( K: c[11,12]
8 [, u: p1 v: C0 F8 ?& L。
5 W4 s5 ^) c$ \2 o0 `; q) u5 l前两种方法需要外部系统的全部数据，第
' g) ^4 G: }! {: h/ I3
7 Q: v& c% F! x; _种方法
$ G& `$ z, E& U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。
4 Y# d1 X) t* j! v3
# E/ {8 y4 R* H- L$ O# S! h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
: U; V7 I! t6 s2 d8 f0 y. n* F  Q( _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。

- O9 l% n6 g/ I' P8 U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
致
   
谢
$ f" m! Z& N9 R
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
科学研究院刘肇旭工程师对于本项研究提出了许
" v4 _# g8 }7 e9 R: G( S0 M2 o- M# U多有指导性的具体意见，在此致以诚挚的谢意。

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! G9 R4 O1 f3 ^# ^
8 K- ~1 Y5 e  D  ?0 D6 w& {' t收稿日期：2004-12-02。
2 V8 p7 j7 |+ ?0 H0 a) o% I' o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
的研究工作；
% ?& ?6 _) `! m2 N苏   毅（1970-），男，高级工程师，从事电网稳定计算与自动装置
* i- c( w$ _0 }$ b# t6 z* H7 c( C的管理工作；
# O; [7 u1 _4 n3 V* S; a陈   峰（1967-），女，高级工程师，从事电网稳定计算与运行方式
" N, k) ~! s1 H: ~* `9 q# j! t4 Q5 U9 V. \的管理工作；
1 m7 t9 |. y1 k! k) H% b滕   林（1973-），男，博士，从事电网继电保护与稳定控制方面的
  ], b  h- l. f+ ~. n( V研究工作。