1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)正朝著大規(guī)模、甚至超大規(guī)模互聯(lián)電力系統(tǒng)發(fā)展,小干擾穩(wěn)定問題已成為危及電網(wǎng)安全運行、制約電網(wǎng)傳輸能力的主要因素之一。為了更好地研究大型電力系統(tǒng)的特性,快速、準確地對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行分析,上海交通大學開發(fā)了小干擾穩(wěn)定分析軟件包Small Signal Stability Analysis Package(SSAP)。本文從大型互聯(lián)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定分析的實際需要出發(fā),結合SSAP軟件包,從特征向量計算方法、區(qū)域特征值搜索策略、特征值

2、辨識和高壓直流(HVDC)準穩(wěn)態(tài)模型的驗證這四個方面對軟件包進行了改進和完善,并應用SSAP對南方電網(wǎng)多種運行方式進行了小干擾穩(wěn)定分析。主要工作和成果如下:(1)對小干擾穩(wěn)定分析中稀疏特征向量的計算方法作了研究。推導了適合于增廣狀態(tài)矩陣的稀疏逆迭代法,詳細詮釋了稀疏逆迭代法的實現(xiàn),替代了稀疏牛頓法。通過算例比較了兩種算法的性能,結論如下:稀疏逆迭代法具有“一次收斂”的性質,在計算效率、收斂速度上均優(yōu)于稀疏牛頓法。(2)提出了一種基于用戶

3、自定義搜索阻尼比的區(qū)域特征值搜索策略。該搜索策略解決了參數(shù)設置不當引起的計算不全,強化了附加搜索策略。通過對新、舊策略搜索效果的比較,結果表明:新策略在絕對搜索區(qū)域的范圍和計算可靠性上明顯優(yōu)于原策略。首次系統(tǒng)性地研究和總結了特征值辨識,解釋了稀疏特征值計算中增根產(chǎn)生的原因,分析了具體的增根情況,提出相應的判別準則。(3)驗證了SSAP中所建立的HVDC小擾動準穩(wěn)態(tài)模型的準確性。采用EMTDC和MATLAB的時域仿真,對HVDC線性化準穩(wěn)

4、態(tài)模型用于低頻小擾動分析的結果進行詳細驗證。通過和加拿大PowerTech公司開發(fā)的SSAT軟件對大型電力系統(tǒng)計算結果的比對,對準穩(wěn)態(tài)模型做了進一步驗證。驗證結果均表明:SSAP中所實現(xiàn)的HVDC準穩(wěn)態(tài)模型是準確可靠的。(4)利用SSAP軟件包對2010年南方電網(wǎng)多種運行方式進行了小干擾穩(wěn)定分析。通過加入直流雙側頻率調制、功率調制和熄弧角調制來抑制區(qū)間低頻振蕩。特征值計算結果表明:利用直流快速的調制功能可以有效提高交直流并行輸電系統(tǒng)的阻