【摘 要】
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随着海上油气田工程的不断开发和扩展,海上单平台独立供电模式逐步被海上互联电力系统联合供电模式所取代,分析海上互联电力系统的静态安全性对油气安全生产具有重要意义。在综述大电网和微网静态安全性分析研究现状的基础上,结合海上互联电力系统的自身特点对海上互联电力系统的静态安全性进行分析。潮流计算是静态安全性分析的基础,首先针对海上互联电力系统源-荷特点,引入频率、转差率与电压幅值、相角一起作为潮流状态变量
【基金项目】
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国家重点研发计划(编号:2018YFB0904800);
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随着海上油气田工程的不断开发和扩展,海上单平台独立供电模式逐步被海上互联电力系统联合供电模式所取代,分析海上互联电力系统的静态安全性对油气安全生产具有重要意义。在综述大电网和微网静态安全性分析研究现状的基础上,结合海上互联电力系统的自身特点对海上互联电力系统的静态安全性进行分析。潮流计算是静态安全性分析的基础,首先针对海上互联电力系统源-荷特点,引入频率、转差率与电压幅值、相角一起作为潮流状态变量,给出反映机组出力、旋转负荷转差率、旋转负荷功率与潮流状态变量关系的三个特性方程,计及特性方程建立海上互联电力系统潮流模型,并转化为非线性规划问题。然后设计了基于两层次协同并行粒子群结构的求解算法:上层划分子群,设置最优解档案;下层运用Box-Muller变换改进子群初始化方法,运用个体劣解改进演化策略。算例分析验证了潮流模型的合理性和求解方法的有效性。基于所提潮流计算方法,结合N-1安全准则和海上互联系统弱互联拓扑特点定义了海上互联电力系统的N-1预想事故集,提出了环网-树的拓扑识别方法,为避免单个行为指标评价结果的片面性,从反映局部和整体静态安全状态的两类指标出发,建立了适用于海上互联电力系统静态安全分析的评价体系。根据评价指标设置原则选定指标体系中的各个指标及计算方法,通过归一化方法将指标无量纲化,在雷达图中直观反映各指标相对评价情况及系统整体情况;基于博弈论组合赋权法为指标赋权重因子,综合多种赋权方法优势,定量的描述静态安全状态水平。着重关注线路过载和节点电压越限两种静态安全问题,在满足静态安全约束的前提下,综合考虑机组和负荷的控制代价提出了一种源-荷协同的海上互联电力系统静态安全校正控制模型。针对可控负荷的离散特性,通过制定控制策略表和灵敏度协同源-荷控制,循环寻优满足机组约束的综合代价最小控制策略。算例分析验证了校正控制模型的控制效果和求解方法的快速性。
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