摘要:为实现对常规机组励磁系统在电网扰动下的准确监测及运行情况的客观评价,本文首先选取励磁系统延迟时间、励磁系统暂态增益、顶值电压倍数、机组阻尼特性作为励磁系统动态性能评价指标,建立机组励磁系统评价体系。在此基础上,结合变异系数法相关概念确定评价指标权重,进而应用改进逼近理想解排序法计算各评价对象到正负理想点的相对距离,通过对相对距离的排序实现机组励磁系统的综合评价。最后,以某地区机组励磁系统运行情况的综合评价为例,验证了本文评价方法有效可行。
关键词: 励磁系统; 综合评价; 变异系数法; 改进逼近理想解排序法
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励磁系统作为常规机组的重要组成部分,不仅决定了机组运行特性,而且也对电力系统的安全稳定运行影响深远。在我国,对常规机组励磁系统的监测评价仅仅局限于机组并网前的入网试验阶段,但这些试验并没有涵盖所有的运行工况;同时,过去仅利用单一指标难以对机组励磁系统进行客观、全面的评价,这都为电网的安全稳定运行埋下了隐患。因此,如何准确地对机组励磁系统运行状况进行综合评价,进而提高电力系统安全稳定性,是当前电力系统监管部门不得不面临的重大问题。
近年来,在机组励磁系统性能评价方面已进行了大量的研究,文献[4]提出了最小方差控制基准的励磁系统性能评估方法,该方法对系统设计最小方差控制器进行分析,并与系统实际性能进行比较而得到性能指标。文献[5-7]通过获取电网扰动下的机组励磁系统响应数据,并结合相关性能参数实现对励磁系统主要性能指标的计算与分析。文献[8]采用Prony方法分段分次分析现场实测数据,并结合机组实际参数,确定机组与电网之间的动态耦合特性,通过电网小干扰稳定分析,实现网源动态安全评估。
目前,国内外对综合评价方法的研究也取得了一定的成果。文献[9]首先通过层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)得到电压态势评价的初步权重,再对初步权重进行修正,得到综合权重,增加赋权的客观性;最后运用模糊综合评判(fuzzy comprehensive evaluation)对电压态势预警等级进行综合评估,进而得到电力系统电压态势等级。文献[10-11]首先建立指标评价矩阵,进而采用熵权法(method of entropy weight)赋予各指标不同权重,最后运用几种不同的综合评价方法来对各方案进行最终的排序。
变异系数法(variation coefficient method)是一种基于指标数据差异确定指标权重的客观赋权方法。其基本原理是若某一项指标在所有评价对象上的观测值的变异程度较大,则应该赋予该指标较大的权重;相反若变异程度较小,则赋予其较小的权重。逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)通过对样本点到正负理想点相对距离的排序,可实现各研究方案的综合评价。本文尝试对传统TOPSIS法进行改进,利用绝对理想点法克服了传统TOPSIS评价对象数目改变后的逆排序问题,计算效率大大提高。
作者:高杨