基于电压水平约束的负荷安全域研究

摘要

电力系统的电压稳定问题是非常复杂的。此前提出了许多电压稳定性指标，但由于系统非常复杂且状态量之间的耦合性，使这些指标在线应用的效果并不理想，如常用的线路局部信息电压稳定指标LP、Lq、FVSI、LPN、LQN、LPP和LQP等，实际运行表明，指标结果与P-V曲线不相符。这些指标的推导，都是将功率方程进行多种形式的变换后，基于二次型方程有解的条件而得到的。通过对这些指标数学推导过程的分析，发现二次型功率方程中状态变量与系数是相互耦合的，不满足维达定理中方程系数与变量无关的前提条件。因此，这些指标在从数学理论推导上是不够严密的，指标结果与实际的电压稳定状态是有出入的。
　　 目前，在静态电压稳定的负荷裕度研究方面，一般都是基于状态量解耦的思路。但实际系统状态量之间是耦合的，所以对应稳定临界点的负荷区域的精确求解是非常困难的。
　　 在正常运行状态下，系统一般能够承受偶然事故而不超出约束条件；当系统安全水平降低，进入警戒状态后，在偶然事故下发生电压失稳的可能性才较大。因此，求取对应电压警戒状态的负荷功率区域则更具有实际意义。本文基于戴维南等值模型，在给定的电压水平约束下，提出了对应的视在功率安全域边界的算法，得到了正常运行状态下的负荷功率安全域。采用3机9节点系统的算例仿真表明，若负荷在安全域内，电压就能保持在约束水平以上，且离安全域边界越远，电压水平则越高；若负荷在安全域以外，电压就低于约束水平，且离安全域边界越远，电压水平则越低。该方法简单实用，物理意义清晰，便于运行人员进行负荷控制并保持系统良好的运行状态。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2电力系统稳定研究的发展历程

1.3电力系统电压稳定的研究

1.3.1电压稳定性的基本概念及分类

1.3.2国内外电压稳定研究现状

1.3.3静态电压稳定性的研究方法

1.3.4电压稳定性研究中有待研究的问题

1.4本文研究的主要内容

第二章 静态电压稳定性指标分析

2.1引言

2.2静态电压稳定性指标

2.2.1指标的特性及分类

2.2.2静态电压稳定性指标

2.3基于局部信息电压稳定性指标的有效性分析

2.3.1基于局部信息的电压稳定性指标

2.3.2指标的推导过程

2.3.3指标的有效性分析

2.4小结

第三章 基于电压水平约束的负荷裕度研究

3.1引言

3.2静态电压稳定分析方法

3.2.1从电力潮流方程推演最大功率

3.2.2 Q-V曲线法

3.2.3 P-V曲线法

3.2.4多机系统的静态电压稳定分析

3.3戴维南等值参数方法

3.3.1戴维南等值模型

3.3.2戴维南等值参数的确定

3.4电压水平约束下的阻抗值

3.5电压水平约束下的阻抗裕度

3.5.1视在功率安全域

3.5.2视在功率安全域算法实现

3.6小结

第四章 算例仿真分析

4.1仿真软件介绍

4.2算例仿真分析

4.2.1算例1

4.2.2算例2

4.3小结

第五章 结论和展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

附录