考虑负荷特性影响的电力系统电压稳定性研究

摘要

近几十年来不断发生地区，甚至国家的电网电压失稳事故，带来了巨大的经济损失。电压失稳的机理，电网电压稳定指标，防止电压失稳事故发生的策略等一系列研究课题成为研究者们关注的热点。 本文围绕负荷特性对电力系统电压稳定的影响展开论述。首先阐述了进行电压稳定研究的意义，电压稳定问题的定义，分类，电压失稳现象的机理认识及电压稳定分析方法的发展和现状。然后具体阐述了常用的几种电压稳定静态分析方法，包括连续潮流法，灵敏度分析法等，还介绍了一种可考虑负荷动态特性的雅可比矩阵判别小干扰电压稳定的分析方法，该部分是作者进行理论探讨和工程分析的方法基础。 在此基础上本文针对求取PV 曲线的传统连续潮流法未考虑负荷特性的现象，将传统连续潮流法与考虑负荷特性的直接迭代算法分别应用于WSCC-9 节点算例中，在单负荷节点负荷增长，和多负荷节点负荷同时增长的情况下求取PV曲线，从理论上探讨了两种算法所得PV 曲线出现异同现象的原因，进一论证了在电压稳定分析实践中考虑负荷特性的重要性。同时通过两种算法在计算效率和计算准确度方面的对比，得出考虑负荷特性的直接迭代算法是一种具有良好程应用价值的算法的结论。为实现理论成果在实践中的指导作用，本文结合湖南电网2003 年的三种典型运行方式，采用PSASP 软件中的小干扰电压稳定计算模块，在无法全面获得全网枢纽变电站综合负荷静态模型参数的情况下，选用恒功率模型对全网进行了电压稳定分析；对长株潭地区，由于能搜集到17 个变电站的综合负荷静态模型参数，采用分区分析的方式，使用负荷静态电压特性模型，进行了负荷裕度分析。在此工作基础上对湖南电网静态电压稳定的提高提出了一些有价值的建议。