基于概率的电压稳定性分析法研究

摘要

发电机出力和负荷大小的变化，使电力系统的运行方式不断地发生变化。然而目前对电力系稳定性的研究多是基于系统的某种确定运行方式进行的，采用这种确定性的方法对每一个变化的系统运行方式分别进行计算分析是不可能的，即便是选择一些典型的运行状态分别计算也是要重复做大量的工作。因此，本文考虑系统的多运行方式，以概率理论为基础，将大批量的系统运行条件融入到一次数值计算中，从而进行系统多运行方式下的稳定性研究。 考虑一段时间内节点功率运行曲线所确定的系统多种运行方式，系统的初始运行状态在负荷参数空间中分布在一定的范围内。基于常规的确定性潮流计算和概率潮流计算，分别提出了系统初始运行状态到系统鞍节分岔点曲面最短路径的确定性和概率性近似计算方法。所提出的算法可以快速地确定系统的最恶化运行状态、相应的运行时刻和负荷曲线的整体最恶化增长方式。克服了传统计算中需要对不同的运行方式进行大量重复计算的缺点，可以十分有效地确定最小稳定裕度。除了能够较好地满足工程要求外，所确定的稳定裕度比单一的确定性运行方式更符合实际，对系统的在线调度运行具有较高的指导作用。 在小干扰电压稳定方面，根据“一般性的多机系统表达技术(GMR)”，给出了确定系统电压薄弱点或者无功补偿点的特征根灵敏度指标分析法，该灵敏度指标计算方便，不受系统元件个数的限制。继而将传统的小干扰电压稳性分析扩展到概率环境中，从而进行多运行方式下的小干扰电压稳定性研究。由特征根的概率分布确定系统电压弱稳定或不稳定的模式。根据这些模式对节点电压的电压失稳模式系数，可以确定系统多运行方式下电压薄弱点，为电压控制点的选择提供了依据。动态负荷特性是引起电压不稳定的主要原因，故在电压稳定的概率特征根分析中进一步考虑了负荷电动机模型，分析了系统多运行方式下考虑负荷动态特性后的电压稳定性问题。对目前多馈入交直流混合输电系统中所凸现的电压稳定性问题研究具有较高的参考价值。 交直流并联输电方式的出现，增加了跨区域互联电网发生低频振荡的可能性，大规模交直流混合电网的稳定性研究迫在眉睫。本文对上面的概率特征根法进一步扩展，添加了高压直流输电模块，并分析了典型的交直流并联系统中直流控制方式和控制参数对低频振荡的影响。指出依据概率灵敏度指标调整控制参数以改善系统的阻尼特性时，应该协调考虑控制参数对不同模式的影响。HVDC模块的添加，使得多运行方式下采用概率特征根法研究交直流混合系统的稳定性问题成为可能，为多直流馈入交直流混合输电系统的稳定性研究提供了新的分析手段。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章概率基础与概率潮流计算

第三章多运行方式下的静态电压稳定性研究

第四章基于GMR技术确定系统电压薄弱点

第五章电压稳定的概率特征根分析

第六章计及负荷感应电动机模型的电压稳定概率特征根分析

第七章计及HVDC的概率特征根分析

结论

参考文献

附录 标准日运行曲线数据

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