带SVC电力系统电压稳定二阶指标的计算与仿真

通过对系统节点无功网损灵敏度指标(RLSI)进行排列,迅速准确判断系统的薄弱节点,在薄弱节点安装静止无功补偿器(SVC),可较好地降低灵敏度,提高电压稳定水平;通过对无功网损灵敏度进行二阶改造,克服了原指标的非线性,能较好地确定负荷裕度,通过对WSCC3机9节点系统进行仿真计算,分析对比SVC安装前后的电压稳定指标,验证了安装SVC后系统无功网损灵敏度及其二阶指标确实得到了改善,负荷裕度得到较准确的预报.     

基于LDU分解的电压稳定指标与负荷节点灵敏度的关系

根据电压稳定性可认为是负荷稳定性问题的观点,从负荷的电压／无功灵敏度角度,得出了由矩阵的LDU分解得出的衡量系统静态电压稳定程度的最小指标与负荷节点的最大灵敏度的倒数相等的结论,为此提出用负荷节点最大灵敏度的倒数作为系统电压稳定指标,并在IEEE30系统进行了验证,进而指出灵敏度法优于奇异值分解法．     

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.     

基于PQ曲线的风电并网系统电压稳定性评估

提出一种基于负荷节点PQ曲线的风电并网系统电压稳定性能的评估方法,并且考虑不同负荷特性及风力发电机输出功率特性对电压稳定性的影响.首先,用电力系统仿真软件得到各节点的功率信息,然后依照节点的特性构造出风力发电机不同运行状态下的节点PQ曲线图.计算出节点功率运行点到PQ边界曲线的几何距离及其相对应的概率,由此构造出一种基于PQ曲线的风电并网系统电压稳定性评估指标,并将该指标用于确定系统中的薄弱节点.最后以IEEE30系统数据为算例,应用基于PV曲线的裕度灵敏度法验证本文中所提方法的有效性.为电网的规划和运行部门在进行电力系统电压稳定性评估时提供一种新的途径.     

ESA对DFIG风电场并网系统静态电压稳定性影响

针对双馈式风电场接入电网影响原有电力系统静态电压稳定的问题.采用潮流方程雅可比矩阵的特征结构分析法(ESA),结合相关节点的参与程度和系统的静态电压稳定裕度,给出了正常负荷下的弱稳定区和极限负荷下的失稳区.风电场并网的简化模型在标准IEEE39节点测试系统进行仿真分析.研究结果表明:接入风电场后系统的静态稳定裕度降低,弱稳定区域扩大;风电场的接入使得系统的负荷裕度降低,但不影响失稳区和失稳模式;随着风电场有功出力的减小,风电场所在节点的参与因子逐渐增大,系统的静态稳定裕度逐渐减小,风电场所在节点逐渐成为影响系统电压稳定的关键节点.     

电力系统极限诱导分岔静态分析及控制

简单介绍了电力系统中极限诱导分岔的概念和极限诱导分岔点的搜索计算方法;对一个典型的6节点系统,运用电力系统分析工具箱PSAT进行了静态分岔分析,成功搜索到该系统的鞍极限诱导分岔点,结果显示极限诱导分岔先于鞍结分岔之前发生.为延迟极限诱导分岔,采用在系统电压稳定薄弱母线处安装并联电容器、静止同步调相机.对最小电压稳定模式下参与因子最大的线路串联电容等无功补偿措施以支撑系统电压,仿真计算结果表明静态无功电源可在一定程度上延迟极限诱导分岔的发生,从而提高系统的负荷裕度和电压稳定性.     

考虑薄弱支路功率约束的静态电压稳定预防控制

考虑到系统的静态电压不稳定往往是由局部薄弱支路的传输功率超过其功率传送能力所引起,提出了将薄弱支路有功功率约束作为静态电压稳定约束的预防控制模型。该模型首先采用局部性电压稳定指标,确定出关键预想故障、薄弱支路及其功率传送能力;而后结合基于直流潮流模型的静态安全分析方法,给出薄弱支路在关键预想故障下的有功功率非线性表达式,从而得到关键预想故障下的薄弱支路有功功率约束;最后,建立了包含该约束的全二次预防控制优化模型。IEEE14节点系统与IEEE118节点系统的仿真结果验证了笔者所提预防控制模型的正确性和有效性。     

基于Matpower潮流算法的电力系统静态电压指标计算分析

基于输电线路PI型模型、线路功率传输模型以及两节点系统模型,依据方程有实数解的思想推导了输电线路以及节点的电压稳定性指标计算公式,并借助牛拉潮流计算过程中的潮流、电压以及相角等参数加以程序计算。对某地区220kV电网均值负荷以及峰值负荷下的系统稳定性进行计算,分析表明该指标能够很好的评估当前系统运行状态,筛选出系统中的薄弱运行环节。     

弱节点排序灵敏度法与奇异参与因子法的比较

针对电力系统静态电压稳定性的弱节点排序问题,对灵敏度法和奇异参与因子法进行了比较.对系统运行点离静态电压稳定域边界较近时,灵敏度法与基于潮流雅克比矩阵和降阶雅克比矩阵的奇异参与因子法所得到的弱节点排序相同的原因进行了分析,并用算例说明当系统运行点离静态电压稳定域边界较远时,灵敏度法与奇异参与因子法所得到的弱节点排序可能不同,但就改善电压稳定性而言,奇异参与因子法与灵敏度法的差别并不大.鉴于灵敏度法的计算量比奇异参与因子法小得多,因此在电力系统静态电压稳定性弱节点排序中应优先采用灵敏度法,并且只由负荷节点组成的降阶雅克比矩阵与潮流雅克比矩阵求取的负荷节点灵敏度相等.     

基于可信性理论的含风电场电力系统电压稳定性评估

针对风力随机性对电力系统静态电压稳定性影响问题,提出一种基于可信性理论的静态电压稳定概率评估与节点电压相对稳定性模糊评估相结合的综合评估方法。基于电压无功灵敏度分析方法选取雅克比矩阵的对角元素取值范围为静态电压稳定性的可信性评估指标,并利用可信性反演理论得到单次抽样的节点电压相对稳定性模糊评估矩阵。该方法克服了随机参数分布函数类型对静态电压稳定分析结果的影响,通过仿真计算结果的对比分析,证明该方法在计算量和计算精度方面具有优越性,同时也可实现实时评估。     

基于戴维南等值分布式电源对配网电压稳定性影响的研究

提出了一种基于戴维南等值判定配网静态电压稳定性的方法,并推导出了静态电压稳定性指标Svs。该方法能以几何直观的方式来判断分布式电源接入后配网电压稳定性态势,应用该指标可准确判断系统薄弱节点。以EDSA电力系统仿真软件通过算例仿真,分析了分布式电源的并网容量和位置对配网电压稳定性的影响,验证了该分析方法和指标的有效性和正确性。     

有载调压变压器变比变化对静态电压稳定极限的影响

以系统最大传输功率和负荷节点临界电压为着眼点,在静态范围内分析有载调压变压器分接头调整对静态电压稳定极限的影响。研究表明,调整有载调压变压器变比使其发生变化,负荷节点电压、最大传输功率和负荷临界电压均将发生有规律的变化。     

适用于VSC-HVDC系统的静态电压稳定分析改进方法

含电压源换流器的高压直流输电(voltage source converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)技术是近年来的研究热点,而对于VSC-HVDC系统的静态电压稳定分析方法的研究却很少。泰勒级数法在处理纯交流系统的静态电压稳定分析时具有计算速度快的优点,本文基于泰勒级数提出了一种适用于VSC-HVDC系统的静态电压稳定分析改进方法。首先建立了VSC-HVDC系统的电压稳定分析数学模型,由于系统功率参数是节点电压幅值的可导反函数,将负荷节点功率在靠近极限潮流点处展开为关于节点电压幅值的泰勒级数,最后由泰勒级数快速精确地求取电压稳定鞍结分岔点。通过与连续潮流法的结合和泰勒级数展开点的选择,解决了在纯交流系统中泰勒级数法的缺陷,提高了计算精度。     

计及响应的电力系统防电压失稳综合控制策略

提出一种计及响应的电力系统防电压失稳在线综合控制策略. 根据局部系统的广域测量信息,快速评估局部系统的电压稳定性. 利用等值负荷分解后的转移负荷,建立一种在线计算各控制节点有功、无功对电压不稳定指标的灵敏度分析方法,以各控制节点有功、无功控制灵敏度指标制定综合控制策略. IEEE14节点系统的仿真结果验证了所提策略的有效性.     

基于分岔理论的孤立微网静态电压稳定性分析

为了深入研究孤立微网的静态电压稳定性问题,将分岔理论应用于微网静态电压稳定性分析研究。以鞍结分岔点作为电压稳定临界点,采用连续潮流(CPF)算法对四节点小型孤立微网进行电压稳定性分析,追踪出该系统的PU曲线,并根据特征根来判断该曲线上是否存在鞍结分岔点。分别计算出含SVC和不含SVC系统的电压稳定极限,得出负荷节点处电压稳定裕度。由实验结果可以看出,随着负荷参数的不断增大,负荷所需功率和发电机的输出功率也会随之增大,当达到它的传输极限时就会产生鞍结分岔现象,从而导致系统电压出现跌落甚至崩溃的现象。结果表明,利用上述方法可以有效地计算出孤立微网的电压稳定极限,并且使用SVC控制器可以提高系统电压稳定性。     

在线电压静态稳定分析的快速连续潮流法

基于连续方法的基本原理及其在电压静态稳定性中的分析需求,推导负荷型、故障型、支路型连续潮流的应用模型,探讨参数选择、步长确定、负荷变化方式、临界点识别等关键技术的实现方法．通过研究负荷、发电机、线路等参数改变下电压的变化轨迹,准确地刻画了系统的稳定裕度及其临界点．IEEE-300节点标准测试系统的仿真结果表明,所采用的分析方法可以有效地协助调度员实时评估电压状况,为EMS的在线电压稳定分析与监控提供了技术支持．     

计及电压稳定的电力系统无功规划优化

提出了一种考虑电压稳定的多目标无功规划优化的模型，并用模糊方法和遗传算法对其进行了求解。在无功优化的多目标中，包括了电压稳定性的静态指标一系统的静态稳定裕度λmin，约束条件中考虑了发电机的无功备用约束。无功优化前，首先用特征结构分析法确定当前运行方式下的系统薄弱节点作为候选补偿点，然后用无功优化模型决定候选补偿点应加装的无功补偿容量。     

电力系统多目标无功优化研究

在传统无功优化模型的基础上,引入了静态电压稳定性指标,建立了综合考虑系统有功网损最小、静态电压稳定裕度最大和电压水平最好的多目标无功优化模型.基于Pareto最优概念的改进多目标粒子群算法应用到多目标无功优化的求解中,对IEEE30节点统进行了仿真计算.优化结果表明,该模型在实现系统经济运行的同时也增强了电网的电压稳定同时求得的一组最优解能够为优化方法的决策提供更多的有效参考,具有实际意义.     

基于两点估计法的电力系统静态电压稳定概率分析

为了进行电压稳定度的定量分析尤其是适应概率分析的需要,提出了静态电压稳定广义裕度指标,该指标不仅能够定性判断稳定性而且能够定量描述不稳定程度.将两点估计(TPE)法引入静态电压稳定的概率分析中,针对电力系统中电源侧参数和负荷侧静态特性参数等存在的不确定性因素,将功率差裕度指标看成待求随机变量,通过计算它的统计特征如均值和标准差,从而计算得到系统的静态电压稳定概率.通过算例,与蒙特卡罗仿真(MCS)法进行了对比,结果表明该方法是有效的,在精度相当的情况下可以大大节省计算时间.     

分布式发电对配电网静态电压分布的影响

基于放射状链式配电网络,研究了分布式电源并网后负荷节点的静态电压分布情况.首次建立了递减、递增和等腰三种典型负荷分布模型,并在此负荷分布模型基础上定量地研究了分布式电源并网后配电网的电压分布情况.讨论了分布式电源位置和容量的限制问题.结合仿真算例,考察不同位置和容量的分布式电源并网后配电线路的电压变化情况.研究表明,分布式电源的接入会起到电压支撑作用,但不恰当的接入位置和注入容量会造成电压越限和网损增加;因此必须进行合理的规划,使各负荷节点的静态电压稳定在允许范围内.