互联电力系统随机暂态稳定性分析与镇定控制方法研究

大规模互联电力系统稳定性分析与控制仍是电力工业领域研究的难题之一，对系统中各种复杂与不确定因素的综合分析与处理，是解决该难题的基本途径。本项目拟应用随机动态系统理论分析互联电网在运行过程中普遍存在的随机扰动现象，如电网负荷随机波动与跳变、功率角的随机振荡、线路随机短路故障等，选择合适的随机变量来描述系统主要扰动量的随机动态过程，建立互联电力系统的随机非线性动态模型，针对各类扰动的随机性对系统稳定性的影响，在已有基于电力系统确定性模型的研究成果上，将随机非线性动态系统相关理论应用于随机受扰电力大系统的稳定性分析与控制器设计，深入研究电力系统随机动态稳定性分析的指标、方法与镇定控制策略。其次，从电力综合自动化系统的应用角度出发，进一步探讨实现该理论方法的关键技术及如何建立随机受扰电力系统仿真与动模实验平台，以分析和评估随机动态系统理论方法的有效性以及对主要控制单元的性能优化程度。

根据申报书拟定的研究方向，本课题主要研究了大规模互联电力系统在随机扰动下的动态模型及其稳定性分析方法与镇定控制。譬如，在励磁控制系统非线性模型中考虑发电机随机扭振对励磁调节动态过程的影响，建立了一类Itô型随机非线性励磁控制模型，得到了励磁控制系统在随机扰动下暂态稳定性的数值分析方法，已发表和待发表论文4篇。其次，研究了Itô型随机非线性系统、随机泛函微分系统、脉冲随机泛函微分系统等的稳定性分析与镇定控制方法，从系统应用的角度重点研究了各类随机系统的数值模拟方法，发表了系列论文。第三，从电力综合自动化系统的应用角度出发，利用随机动态系统的数学工具建立了随机受扰电力系统数值仿真程序，以分析和评估随机互联电力系统分析与控制方法的有效性以及控制性能的优化程度。本课题负责人及参与人员已发表论文15篇，待发表论文4篇，其中已发表论文中SCI检索3篇，EI检索8篇。协助培养博士研究生4名，硕士研究生2名，参加国内外学术交流与学术会议共12人次，完成了课题计划指标。.此外，本课题后期和后续工作主要研究可再生能源发电与智能并网系统的随机稳定模型及优化控制问题，实施大规模风能/太阳能并网发电对电力系统的影响具有随机和不确定性，系统地研究可再生能源发电的一次能源的随机动态和电网负荷、故障等随机扰动对整个电力系统稳定运行和控制性能的影响具有重要的理论和应用价值，已成为智能电网发展的一项重要研究课题。本项内容得到了广东省教育部产学研项目支持，也是本课题的重要延续与扩展，相关系列成果将陆续发表。