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摘要
准确、快速地辨识扰动对于保障电力设备安全和维持电力系统稳定有重要意义。现有研究多关心扰动类型与位置的辨识,而忽略了扰动能量大小的评估。但是扰动能量的大小反映了该次扰动对于系统产生冲击的强弱,若能在线对其进行评估,即可按扰动强弱程度有针对性地制定控制策略。该文将热力学领域中的能量熵与自由能的关系引入到扰动能量大小描述的过程中,定义了扰动的自由能的概念用以描述扰动后能量转移程度的强弱,提出了一种基于自由能理论的扰动能量大小评估方法。为考虑发电机的初始注入能量的影响,分别分析了不同类型扰动产生的自由能变化,进一步修正了扰动的自由能函数。最终,利用BPA软件搭建了标准的IEEE 39节点和IEEE 118节点系统,分析了不同类型、不同位置扰动下的自由能大小,对比了扰动强弱与所提的自由能量间的关系。仿真结果表明扰动自由能可以描述扰动后一段时间内对于系统产生的能量冲击的强弱。所提评估方法为按扰动强弱程度有针对性地制定控制策略奠定了基础。
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单位华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室
