基于微分同胚正規(guī)形理論的電力系統(tǒng)非線性結(jié)構(gòu)特征研究與應(yīng)用

一、成果基本信息

二、成果簡介

1、提出了基于微分同胚正規(guī)形理論的電力系統(tǒng)非線性結(jié)構(gòu)特征模型。應(yīng)用微分同胚正規(guī)形理論，建立了電力系統(tǒng)非線性結(jié)構(gòu)特征模型，適用于電力系統(tǒng)高維非線性結(jié)構(gòu)特征研究。

2、提出了基于微分同胚正規(guī)形理論的電力系統(tǒng)穩(wěn)定性模式的非線性結(jié)構(gòu)特征分析方法。提取電壓穩(wěn)定和功角穩(wěn)定的特征信息，解釋了系統(tǒng)復(fù)雜行為和穩(wěn)定性非線性模式相關(guān)作用機(jī)理，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)失穩(wěn)模式的判斷。

3、提出了基于微分同胚正規(guī)形理論的電力系統(tǒng)薄弱點(diǎn)評(píng)估方法。

研究并提出了非線性參與因子，提高了對(duì)電力系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)的估計(jì)精度。

4、提出了基于微分同胚正規(guī)形理論的無功補(bǔ)償配置的非線性結(jié)構(gòu)特征分析方法。研究并提出了節(jié)點(diǎn)電壓非線性參與因子，可以更加精確地估計(jì)無功補(bǔ)償配置地點(diǎn)對(duì)電力系統(tǒng)的影響，并用于確定無功補(bǔ)償配置地點(diǎn)。

5、提出了基于微分同胚正規(guī)形理論的發(fā)電機(jī)出力管理的非線性結(jié)構(gòu)特征分析方法。研究并提出了發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)有功非線性參與因子，可以更加精確地估計(jì)電源出力對(duì)電力系統(tǒng)的影響，并指出了發(fā)電機(jī)有功非線性參與因子差異度與穩(wěn)定性之間的關(guān)系。

三、成果轉(zhuǎn)化預(yù)期：

本項(xiàng)目成果應(yīng)用于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行領(lǐng)域、新能源發(fā)電場（站）的接入系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。通過本項(xiàng)目成果的應(yīng)用，可有效降低電網(wǎng)電能損耗，節(jié)約運(yùn)行成本，保障電壓合格率，識(shí)別電力系統(tǒng)薄弱點(diǎn)，充分考慮電網(wǎng)和電源之間的相互作用，降低系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，改善風(fēng)電場的穩(wěn)定運(yùn)行并保障電力安全送出。

四、前期已轉(zhuǎn)化取得的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益:

    以本成果在電力系統(tǒng)應(yīng)用前后的電網(wǎng)電能損耗進(jìn)行比對(duì)并計(jì)算取得的經(jīng)濟(jì)效益。在六盤水電網(wǎng)應(yīng)用后，每年可降低電能損耗600萬kWh，節(jié)約運(yùn)行成本300萬元。2013年至2015年期間總計(jì)可以因降低電能損耗而節(jié)約運(yùn)行成本900萬元。在盤縣大爬山風(fēng)電場接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用后，因充分考慮電網(wǎng)和電源之間的相互作用，降低了系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，改善風(fēng)電場的穩(wěn)定運(yùn)行并保障電力安全送出，2014年以來每年盤縣大爬山風(fēng)電場發(fā)電量為1500萬kWh，發(fā)電產(chǎn)值915萬元。在龍里苦蒿坪風(fēng)電場接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用后，因充分考慮電網(wǎng)和電源之間的相互作用，降低了系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，改善風(fēng)電場的穩(wěn)定運(yùn)行并保障電力安全送出，2015年龍里苦蒿坪風(fēng)電場發(fā)電量為7822萬kWh，發(fā)電產(chǎn)值1429萬元。總計(jì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益4159萬元。

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