电力系统大干扰稳定性分析方法综述.pdf

电力系统大干扰稳定性分析是电力工程领域中的一个重要研究方向，主要关注的是在大规模电力系统遭受突发事件，如故障或大规模新能源并网等大扰动后，系统能否保持稳定运行的能力。随着我国电力系统的快速发展，尤其是多回大容量直流输送和大规模风光新能源发电的接入，电力系统的复杂性和动态特性显著增加，这使得大干扰后的稳定问题更为突出。 目前，大干扰稳定性分析方法主要包括以下五类： 1. **逐步积分法**：这是最基础的仿真方法，如 Dommei 和 Sato 在1972年提出的梯形积分法。该方法通过逐步积分电力系统的动态方程来模拟系统的暂态行为，可以获取丰富的系统响应信息。但其缺点在于计算量大，且难以直接提取稳定的定量指标。 2. **渐进展开法**：这种方法试图通过数学上的渐进分析，简化复杂的动力学模型，以解析形式求解系统的稳定性。例如，辛方法和多尺度方法就是这类分析的典型代表。这些方法能够提供对系统动态行为的深入理解，但在处理非线性和复杂系统时可能遇到困难。 3. **数值逼近法**：包括快速傅里叶变换（FFT）和小波分析等，它们通过数值手段处理非线性和时变问题，能够在一定程度上减少计算负担。然而，这类方法可能对数据质量和预处理要求较高，且结果的解释可能较为复杂。 4. **直接法**：直接法通常基于能量函数或Lyapunov函数，通过分析系统的能量变化来判断稳定性。这种方法能够提供清晰的稳定性判据，但构建合适的能量函数往往是挑战性的，尤其对于复杂的混联系统。 5. **其他方法**：包括机器学习和数据驱动的方法，这些方法利用历史数据进行模式识别和预测，以评估系统稳定性。这种方法具有一定的灵活性，但依赖于大量高质量的数据，并且模型的解释性和普适性可能较弱。 论文中还提到，大干扰稳定性分析需要结合实际的物理概念，如转动惯量、功率平衡、电气距离和短路比等，这些概念可以帮助工程师更好地理解和评估系统的稳定状态。随着电力系统技术的不断发展，新的分析工具和理论不断涌现，如基于现代控制理论的稳定性分析、多时间尺度分析以及考虑新能源特性的新型分析方法，为未来的大干扰稳定性研究提供了广阔的空间。 关键词：电力系统；大干扰稳定性；定性分析方法；机电暂态 总结来说，这篇综述文章详细回顾了大干扰稳定性分析的多种方法，讨论了它们的优缺点，并强调了在复杂的混联系统环境下，如何选择和应用适当的分析工具对于确保电力系统的安全稳定运行至关重要。这为研究人员和工程师提供了有价值的参考，以应对未来电力系统中可能出现的新挑战。