負荷沖擊型大擾動下船舶綜合電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著電力科學技術的發(fā)展及應用，船舶綜合電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，各種拖動、監(jiān)控、保護設備逐漸實現(xiàn)電氣自動化，對電力的需求大量增加。同時船舶綜合電網(wǎng)中的單臺負荷容量也越來越大，沖擊性負荷并網(wǎng)造成船舶綜合電網(wǎng)電壓驟降的情況時有發(fā)生，因此船舶綜合電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的研究受到了越來越多的重視。本文在總結前人研究成果的基礎上，對船舶綜合電網(wǎng)大擾動下暫態(tài)電壓穩(wěn)定性問題中的幾個關鍵方面進行了深入的研究。
　　 分析了船舶綜合電力系統(tǒng)及大負荷

2、沖擊下的暫態(tài)電壓失穩(wěn)場景的特點，指出船舶綜合電力系統(tǒng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的研究具有其特殊性。然后基于上述特點對船舶綜合電力系統(tǒng)進行了數(shù)學建模，運用電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析中的時域仿真法對數(shù)學模型進行大擾動下的暫態(tài)電壓穩(wěn)定數(shù)值仿真。以某船舶綜合電力系統(tǒng)為仿真算例證明了數(shù)學模型及數(shù)值積分方法的正確性。該內(nèi)容可作為進一步研究暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的基本方法與驗證手段。
　　 提出了一種判斷船舶綜合電力系統(tǒng)是否處于暫態(tài)電壓失穩(wěn)邊界的時變特征分析方法。該方

3、法首先回顧了小擾動分析中特征分析法的主要結論，結合船舶綜合電力系統(tǒng)暫態(tài)過渡過程的綜合數(shù)學模型，提出在每一時步將系統(tǒng)狀態(tài)方程組按泰勒級數(shù)展開，獲得在該時步的線性化Jacobian表達式并進行小擾動分析;通過求解出全部特征根、左右特征向量及定義重要狀態(tài)變量與之對應特征向量的動態(tài)相關因子，給出船舶綜合電力系統(tǒng)是否處于暫態(tài)電壓失穩(wěn)狀態(tài)的理論判據(jù)。通過某船舶綜合電力系統(tǒng)的仿真算例進行了驗證，證明了上述方法的有效性。
　　 提出了一種基于B

4、P神經(jīng)網(wǎng)絡的船舶綜合電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定邊界上的CUEP計算方法。該方法在電力系統(tǒng)穩(wěn)定域邊界理論基礎上，建立系統(tǒng)受擾后各切除時刻狀態(tài)及達到穩(wěn)態(tài)后系統(tǒng)狀態(tài)間的高維非線性映射關系;通過多次不同大擾動切除時刻的暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)值仿真，記錄下多組受擾后各切除時刻狀態(tài)變量及達到穩(wěn)態(tài)后系統(tǒng)狀態(tài)變量，將其分別作為輸入與輸出樣本訓練BP神經(jīng)網(wǎng)絡;估算持續(xù)故障軌跡與該故障模式主導下穩(wěn)定流形的交界點，并以此作為大擾動臨界切除時刻的依據(jù)，將此刻的系統(tǒng)狀態(tài)變量輸入訓練好

5、的人工神經(jīng)網(wǎng)絡即可輸出CUEP。通過IEEE-39節(jié)點系統(tǒng)證明了該方法的正確性與有效性，并且較傳統(tǒng)的牛頓法具有一定的優(yōu)勢與實用價值。
　　 提出了一種基于DNSPPSO算法的船舶綜合電網(wǎng)暫態(tài)電壓失穩(wěn)后的快速重構方法。該方法將船舶綜合電力系統(tǒng)受到大擾動后的緊急控制問題轉(zhuǎn)化為船舶電網(wǎng)重構問題，并基于船舶電網(wǎng)安全性及實時性要求提出了一種快速的新型粒子群優(yōu)化算法。該算法融合了小種群技術與動態(tài)鄰域技術:小種群技術可顯著減小種群規(guī)模，并經(jīng)過