电力系统电压稳定问题分析及控制方法研究

我国社会经济不断发展,带动了电力行业的不断进步。电力系统电压稳定是电力企业急需解决的重点问题之一,涉及到发电、输电和配电系统,与电力系统稳态和动态特性有密切联系。电压控制、无功补偿、功角稳定（同步）等都对电压稳定产生影响。概述了电力系统电压稳定的基本概念,指出了静态电压稳定与动态电压稳定的分析方法,根据电压稳定性需要应考虑的问题,提出了电力系统电压稳定的控制方法。     

电压稳定机理研究分析

电压稳定机理的研究任务主要是辨析出影响电压稳定的关键因素、回答电压崩溃是如何以及怎样发生的、电压稳定与功角稳定等其他电力系统稳定性问题的关系等。这些问题的答案对于准确理解电压稳定的本质、正确建立电压稳定研究的数学模型、寻找合理的电压稳定安全指标、设计有效的电压稳定预防校正控制措施等都有至关重要的意义。     

电力系统电压稳定与同步稳定

本文旨在分析电力系统临界电压稳定与同步稳定极限的内在关系，相对于电力系统的不同运行条件，文中对电压失稳域与同步失稳域进行了比较，此外，本文还对复杂电力系统中临界稳定与同步稳定极限的条件进行了探讨。     

含感应电动机的独立电力系统暂态电压分析

针对含感应电动机的独立电力系统的暂态电压稳定问题,首先详细推导了适用于暂态电压稳定分析的多电动机多发电机电力系统模型,该模型不但可以有效地消除平衡点处Jacobi矩阵的0特征根,保证与原系统的等价性,而且消去了所有的代数变量,建立了一个纯微分方程组,方便进一步分析。然后给出一种具有一定工程实用性的启发式的暂态电压稳定与暂态功角稳定的界定方法。最后将一种基于半张量方法的非线性系统暂态稳定裕度指标推广应用于暂态电压稳定分析中。仿真算例分析表明:该方法可以有效地判定独立电力系统的暂态电压稳定,并给出较为准确的临界切除时间。     

考虑负荷动态模型的船舶电力系统暂态电压稳定分析

为了研究型船舶独立电力系统的电压稳定问题,将基于稳定域边界二次逼近的暂态电压分析方法应用到新型船舶独立电力系统的暂态电压稳定分析。通过建立系统暂态分析的数学模型,利用牛顿法求取故障后系统主导不稳定平衡点(CUEP),采用基于稳定域二次逼近的稳定判据,进行系统暂态电压稳定分析。同时,考虑不同故障位置对于求解CUEP过程中电动机和直流系统控制器状态量计算的影响。通过简化的新型独立电力系统模型对上述方法进行验证。研究结果表明:该分析方法能够获得暂态电压稳定裕度指标,准确判断该独立电力系统的暂态电压稳定状态。     

潮流方程在静态电压稳定研究中的应用

对潮流方程在电力系统静态电压稳定研究中的应用状况进行了综述．总结了这方面的研究模型、计算方法和研究成果，并对完善静态电压稳定问题的研究进行了思考，提出了建议和一些新的观点．     

电压稳定动态负荷建模综述

电压稳定是电力系统稳定性分析的重要组成部分,电压稳定分析与负荷动态特性密切相关,建立适当的负荷模型有利于电压稳定性实现准确分析。本文介绍了电压稳定与负荷的动态关系,对电压稳定负荷建模的研究现状和存在的问题进行总结,指出建立负荷的机理模型对于研究电压稳定的必要性。     

大偏移理论在电力系统电压稳定中的应用

在考虑负荷波动等随机因素的情况下，运用概率统计方法对电力系统电压稳定问题进行了分析。文中电力系统被看作一个在小幅度、广谱的随机扰动下不断作非线性波动的动态系统。利用大偏移理论，将其状态离开吸引域的期望时间作为电力系统电压稳定的裕度指标。通过对系统动态方程的分析，使用能量函数将随机模型转化为一确定性问题进行研究。对文献提出的函数加以改进，加入了转子能量函数项。通过算例分析，表明该能量值可作为电压稳定的裕度指标。     

系统负荷特性与电压稳定的关系

负荷特性是影响电压稳定的最直接因素,对于研究电力系统的电压稳定性起着至关重要的作用.本文定性分析了静态和动态负荷特性与电压稳定之间的关系,阐述了电压失稳与电压崩溃的联系及其区别,并且指出电压失稳主要与负荷的动态电压特性相关.通过对简单电力系统进行仿真,验证了分析结果的正确性和有效性.随着电压稳定研究的深入,建立恰当的负荷模型将成为其走向成熟的关键.     

一种基于特征结构分析的电压稳定算法

提出了基于特征结构分析法（ＥＳＡ）的电力系统静态电压稳定分析的新算法。该算法对电力系统的潮流模型的雅可比矩阵的结构和特点进行了分析,研究了与静态电压稳定有较大关系的最小特征值、相应的特征向量、最小特征值的灵敏度等。通过对它们的分析来估计系统的静态电压稳定状况,确定补偿措施。由于系统正常工况下最小特征值的灵敏度与重负荷工况下灵敏度差别较大,因此应对在重负荷时有较大灵敏度的注入量进行补偿,提高静态电压稳定能力。经实际计算表明新算法是有效的。还给出了一种电压稳定性分析中的病态潮流方程的解法。     

含风电场电力系统电压稳定裕度模型

大量风电并网运行将会影响电力系统电压稳定性,为准确评估风电对电力系统的影响,提出了一种求取含风电场系统电压稳定裕度概率分布的算法。该算法在计算电压稳定裕度与风速之间的灵敏度矩阵的基础上,求取各风电场风速分布的中心距以及各阶半不变量,利用G ram-Charlier级数反变换得到电压稳定裕度的概率分布。在IEEE 39节点标准测试系统中进行了测试,计算结果表明了该算法的正确性和实用性。     

电力系统静态电压稳定的三维分析与临界电压

从统一关联的角度,重新审视静态电压稳定的机理,并以图形的方式加以直观解释,获得静态电压稳定判据.通过三维图形分析,指出静态电压稳定是由电源侧特性与负荷侧特性共同决定的,各种二维平面分析可以统一到三维空间中.     

考虑电压稳定约束下的无功补偿

针对电力系统电压稳定问题,利用L_1指标研究了预防电压失稳的常用无功补偿手段。就系统电压稳定性的准确获取(电压稳定指标的选择与改进)、多场景下补偿点的选取、补偿方式(并联补偿或串联补偿)的选择和补偿量的优化选取等问题进行了深入的研究．基于上述研究,提出了一种新颖的解决方案．经New England标准验证系统检验,所提方案能够给出考虑多种运行方式的最佳补偿量,并对补偿方式的选择给出定性指导,为电力系统的规划提供有益的参考．     

功角与电力系统稳定的关系及其GPS测量

本文提出了功角和电力系统稳定的关系,及利用GPS同步时钟对相角测量及功角获得法,提高了电力系统故障点测试的可靠性。     

装设UPFC的电力系统电压稳定灵敏度分析

统一潮流控制器(UPFC)作为一种典型的FACTS装置,综合了FACTS元件的多种灵活控制手段.文章中通过选取电压稳定灵敏度指标dUL/dQL,对比计算和分析了装设UPFC前后整个系统和UPFC安装节点的灵敏度值,结果表明,UPFC能有效地提高系统的电压稳定性.运用电力系统分析工具PSAT1.3.4对WSCC-3机9节点系统进行仿真计算,结果进一步验证了文中方法的正确性和有效性.     

电力系统功角测量方案的研究

电力系统中功角δ和系统的状态有着密切的联系,是判别电力系统稳定性的一个重要参量．例如,发电机的正常和进相运行、系统故障及其恢复过程中,功角的摆动和振荡等,都离不开功角的测量、监视和记录．因此,对功角的测量无论是对电力系统的静态稳定还是暂态稳定都有着极其重要的意义．但多年来,一直无简易的方法实时遥测功角值,而是通过遥测其它各量计算出功角的估计值．笔者提出了两种直接测量功角的方法,并对其测量精度和误差进行了比较分析．因此,利用ＧＰＳ同步时钟可精确地对功角进行测定．     

基于SVR回归的电力系统暂态稳定隐式梯形算法的改进

针对用传统隐式梯形积分法分析电力系统暂态稳定时存在计算速度慢的问题,提出了一种基于回归支持向量机技术的改进方法.改进后的方法不仅保持了原有的功角预测精度,而且明显减少了总的迭代次数,有效地提高了计算速度.这种优化结果有利于现代大电网的实时控制.     

基于NEPLAN的电力系统电压稳定静态分析

介绍了电压稳定性的概念及NEPLAN软件,时常用的电压稳定静态分析方法进行了较详细的分析.运用NEPLAN的电压稳定模块可有效判断系统电压是否稳定,并可找出影响电压稳定的薄弱母线和薄弱区域以及影响电压稳定性的一些关键因素;以一个23节点系统为例,分析说明了NEPLAN软件在电力系统电压稳定性静态分析方面的应用情况.     

计及暂态稳定的输电阻塞管理

提出了一种计及暂态安全的输电阻塞管理模型.当阻塞发生时,以总的购电费用最小为原则进行阻塞管理.在满足系统静态稳定运行约束的同时,确保电力系统的暂态稳定,如发电机转子间最大相对摇摆角低于某一限值,节点电压在允许范围内.文章以IEEE 9节点系统为例说明了所提出的管理模型的有效性.     

静止无功补偿器与发电机励磁协调自适应控制

采用直接反馈线性化、非线性控制和参数自适应控制方法,设计了电力系统中静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁协调自适应控制器.该控制方法可以同时满足发电机功角稳定和SVC节点处电压稳定控制.对于电力系统中存在系统参数的不确定性问题,由于系统参数往往和系统实际运行状态相关,这使电力系统的稳定性降低,也增大了系统稳定控制的难度.考虑了系统参数的具体特点,实现了系统参数与状态的解耦,利用参数自适应控制方法,获得系统目标跟踪及稳定控制.仿真结果表明,该方法具有较好的实用效果和优越性.