基于等值综合负荷模型的电力系统电压稳定性分析

摘要

目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛应用。这对于合理利用能源，充分挖掘现有电网的输电潜力和保护环境都有重要的意义；另一方面，随着国民经济的高速增长以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网中负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍。这给电力系统的安全运行带来了不少问题，其中之一就是电压稳定问题，即电压不稳定或电压崩溃引起的电力系统局部负荷丧失，甚至是全网瓦解而导致大面积停电。在电压稳定性分析中，负荷模型对其计算结果影响较大，不恰当的负荷模型甚至会使得计算结果与实际情况不一致，或偏乐观，或偏保守，从而构成系统的潜在危险或造成不必要的浪费。因此，适合于电压稳定性分析的负荷建模工作也就显得十分迫切和重要。 本文从电压稳定性分析以及次输电网络和配电网中大量无功补偿和无功控制装置的影响两方面出发，对适合于电压稳定性分析的静态和动态等值综合负荷模型进行了研究，建立了适合于电压稳定性分析的静态等值综合负荷模型和动态等值综合负荷模型。模型的测试工作，主要在Matlab仿真平台上完成。仿真测试表明：本文所建立的静态负荷模型可以很好的反映小干扰情况下的静态负荷集结特性，而在大干扰情况下，则误差较大，描述能力不足。本文建立的动态综合负荷模型在各种干扰情况下，电压和电流指标性能都较好，而功率的误差偏大。但从“适合于电压稳定性分析”这一观点出发，从电压误差情况看，该负荷模型是满足要求的，可以应用于电压稳定性暂态分析。 本文的研究成果主要体现在建立了能够满足电压稳定性暂态分析需要的静态和动态等值综合负荷模型。同时，对于负荷模型走向实用化和解决电力负荷的时变性、差异性等给建模工作造成的困难具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2研究历史和现状

1.2.1电压稳定研究的历史和现状

1.2.2负荷模型研究的历史和现状

1.3本研究的目的与主要内容

1.3.1研究目的

1.3.2本研究的主要内容

第二章电压稳定及负荷模型概述

2.1电压稳定概述

2.1.1电压稳定的含义

2.1.2电压失稳的机理解释

2.1.3电压稳定的安全指标计算

2.1.4电压稳定控制

2.2负荷模型的基本概念及其分类

2.2.1静态负荷模型结构

2.2.2动态负荷模型

2.3负荷模型的作用

2.4感应电动机综合负荷模型结构

第三章考虑负荷特性的电压稳定与控制

3.1等值综合负荷模型

3.2电力系统电压调整

3.3电压稳定控制措施

第四章基于Matlab的负荷模型的建立

4.1基于Matlab的电力系统建模

4.1.1系统元件模型的建立

4.1.2系统模型的建立

4.1.3系统采样值的设定

4.2基于Simulink的负荷模型的建立

4.3负荷模型的参数说明

第五章等值综合负荷模型的仿真及结果分析

5.1静态负荷仿真

5.2动态负荷仿真

5.3仿真结果分析

第六章结论及展望

6.1本研究的主要贡献

6.2本研究的后续工作

参考文献

在校期间发表的论文、科研成果等

致谢