基于暂态电势等值法的电力系统区域等值

在电力系统领域，随着电网规模的不断扩大和复杂程度的日益提升，对整个电力系统进行详细潮流计算和稳定性分析变得非常耗时且费力。因此，进行有效的电力系统等值化简成为了研究的重点之一。等值化简的目的是通过简化外部系统，缩小研究系统的规模，同时保留原系统的动态特性和计算结果的准确性。 EPRI E’等值法是PSASP（电力系统分析综合程序）中的一种重要的等值方法，它既适用于静态行为的研究，也适用于动态行为的分析。在等值化简的过程中，系统可以被划分为研究系统和外部系统两部分。研究系统即分析人员感兴趣的或需要详细计算模拟的电网部分，而外部系统则是可以使用等值方法进行简化的部分。此外，研究系统还可以进一步细分为边界系统和内部系统，其中边界系统是指内外系统联系的边界点集合，内部系统与边界系统的连接部分称为联络线。 等值化简技术的核心在于保留内部系统的同时，将外部系统划分为若干等值子系统，并用低维模型进行代替。动态等值技术不仅需要保持研究系统的初始潮流不变，还要确保在内部系统发生故障时，等值前后的摇摆曲线相似度高，振荡模式保持不变。 EPRI E’等值法的基本思想是选取动态行为相似的机组、负荷和线路，将它们组成一个子系统，然后用一台等值机和与之相连的网络来表示。在确定等值系统的惯性中心时，通过公式计算等值机的等值惯性常数、等值电势角和恒定电势值，以便模拟原系统中的发电机行为。等值网络参数的确定则是通过将等值惯性中心电压源转换为电流源，进而化简网络为内部无源网络，并得出边界节点上电流源的表示式。这样可以通过已知的结构参数和实际系统等值前后的比较，来确定等值网络参数与实际参数之间的关系，以保证等值前后系统行为的一致性。 在实际应用中，EPRI E’等值法已通过IEEE39节点系统的发电机等值计算得到验证。通过比较等值前后在不同故障条件下系统的发电机功角曲线，验证了该方法的合理性和优越性。这表明EPRI E’等值法不仅可以有效地应用于静态分析，还可以准确地进行动态稳定分析。 文中提到的PSASP中的常规Ward静态等值法，其主要应用于稳态计算，而EPRI E’等值法则同时适用于稳态和暂态稳定计算。这使得EPRI E’等值法在处理电力系统复杂问题时，能够提供更为全面和深入的分析，对于提高电力系统的经济性和可靠性具有重要意义。