暂态稳定分析中低压切负荷对仿真结果的影响

负荷模型对电力系统仿真的结果有重要影响,随着系统中电压敏感负荷的增多,短暂低电压发生时负荷的切除对系统仿真结果的影响不可忽略。东北某变电站记录的大扰动实验时的实测数据表明,系统在低电压发生时存在负荷切除现象。10机39节点系统的仿真说明,切负荷现象对系统仿真结果影响巨大。在分析实测数据和原来综合负荷模型的基础上,通过增加有关低压切负荷因子,成功地模拟了电力系统在低压暂态过程中的掉负荷现象,所提出的新模型为研究电网大电压扰动下的动态稳定提供了借鉴。     

考虑节点静态电压稳定性的电网元胞自动机故障演化模型

在电力系统大停电过程中往往伴随着电压失稳问题,为了研究停电事故发展机理,从事故演化过程中电网各节点电压变化入手,依据元胞自动机理论进行建模。将节点作为元胞,根据静态电压稳定性理论定义了元胞状态以及转换规则,建立了一种考虑节点静态电压稳定性的电网元胞自动机故障演化模型,并定义了电压稳定裕度指标。在IEEE39节点系统中,利用该模型进行单次停电事故仿真,分析了不同扰动方式下停电事故过程中节点电压稳定裕度的变化。进一步,利用该模型进行了多次停电事故仿真,探究了负荷扰动方式及电网热稳定裕度对各节点电压稳定裕度的影响。     

计及负荷电压静态特性的电力系统最小负荷裕度的快速评估

负荷裕度是静态电压稳定性最重要指标之一,定义了非线性复变电力系统的最小负荷裕度。利用非线性电路动态等值方法,引入功率参变量,构造拉格朗日函数。证明非线性电力网络负荷节点获取极大有功功率的必要条件：负荷静态等值阻抗模等于负荷节点看进系统的动态等值阻抗模,然后提出评估电压稳定性的阻抗模裕度指标。同一扰动下,阻抗模裕度越小,电压稳定性越薄弱,节点负荷裕度越小,只需计算最薄弱节点的最大负荷裕度,即系统最小负荷裕度。通过阻抗模裕度最先到达零来确定最薄弱节点获取的极大有功功率,计算其最大负荷裕度。计及负荷功率扰动方式与负荷电压静态特性,通过对IEEE30节点系统的仿真表明：单节点负荷功率扰动方式及恒定阻抗与恒定电流负荷比例的增加,提高了系统的最小负荷裕度。     

用正规形方法研究负荷节点对电压稳定性的影响

不同的负荷节点对电压稳定性具有不同的影响程度。应用向量场正规形理论,分析电力系统潮流方程。提出以节点电压非线性参与因子作为依据,衡量负荷节点对电压稳定性的影响程度。所提出的方法可计及电力系统非线性特性对电压稳定性的影响,与线性化分析方法相比,该方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能准确识别负荷节点的重要程度。将所提出的方法用于New England 39节点系统,研究系统中负荷节点对电压稳定性的影响,通过对系统电压稳定性指标的比较,验证所提出方法的有效性。     

采用正规形方法确定重要负荷节点排序

电网结构是电力系统安全稳定运行的一个重要因素。为研究不同负荷节点对电压稳定性所具有的不同影响程度,首先应用向量场正规形理论分析电力系统潮流方程,提出了以节点电压非线性参与因子作为依据衡量负荷节点影响电压稳定性的程度的方法。该方法可计及电力系统非线性特性对电压稳定性的影响,因此与线性化分析方法相比,该方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能准确识别负荷节点的重要程度。然后用该方法研究了New England 39节点系统中不同负荷节点对电压稳定性的影响,通过对系统电压稳定性指标的比较,验证了所提出方法的有效性。     

基于节点阻抗矩阵的配电网故障测距算法

提出了一种基于节点阻抗矩阵的配电网故障测距改进算法,故障后,系统的网络拓扑结构及参数会随之改变,引起节点阻抗矩阵的变化,形成故障后的节点阻抗矩阵,其中含有未知量故障距离和过渡电阻,利用节点阻抗的物理意义建立测距表达式。该算法仅需要变电站出线电压、电流作为输入量,迭代计算故障区段上游母线的电压、电流,代入已建立的测距表达式求出故障距离和过渡电阻;为适应配网中负荷特性不统一、时变的特点,提出采用静态电压特性的负荷模型模拟负荷,采用此模型可以更加精确地计算故障后各负荷及分支的分流,使得故障测距结果更加准确;并提出结合配电系统的馈线自动化功能减少伪故障点个数实现故障点的定位;文章最后在PSCAD中搭建配电网IEEE 34节点模型,在 Matlab 中实现文中提出的故障测距算法,仿真测试表明该算法的有效性。     

基于节点阻抗矩阵和电压暂降的故障定位新方法

配电网线路发生故障时,将导致用户停电,直接影响供电连续性和可靠性,及时准确的故障定位对及时排除故障,缩短停电时间,提高供电质量有重要意义。当线路发生故障时,一方面将在全系统内引起电压暂降,给系统内的敏感负荷带来损失;另一方面,利用该特征可识别故障类型并判断故障位置,为此提出利用电压暂降数据识别故障类型,基于节点阻抗矩阵实现配电网故障定位的新方法,并结合网络参数和离线仿真分析,建立不同故障类型和故障情况下的节点电压数据库,当检测到故障后,将采集到的电压暂降数据在节点电压数据库中进行搜索匹配,确定故障区间和故障点。该方法直接利用搜索结果确定故障位置,不用增加其它算法或变换,原理简单,计算迅速。最后,利用电力系统计算机辅助设计（power system computer aided design,PSCAD）仿真软件和实验室搭建实际电路进行测试,验证所提方法的正确性和可靠性。     

含风电场的电力系统节点电压脆弱性评估

含风电场的电力系统节点电压脆弱性的研究,重点在于节点电压脆弱度指标的计算。将并网运行的风电场视作具有随机性的扰动源,根据风速变化将风电场运行划分成不同的扰动状态,通过潮流计算得出含风电场的电力系统在不同风速条件下的节点电压值,并采用引入优化乘子的保留非线性潮流法（preserving nonlinear flow algorithm,PNFA）计算节点临界电压,进而求取节点电压脆弱度指标。对引入风电场的IEEE14母线系统进行仿真计算,并通过对比求得的节点电压脆弱度指标以及不同并网点对脆弱度及脆弱度排序的影响,充分评估风电场的并网运行对系统节点电压脆弱性的影响。     

基于虚拟节点的复杂电网电压跌落随机评估方法

随着电力系统中敏感设备的大量应用,电力用户对供电质量要求不断提高,电压跌落的评估成为现代电能质量研究中的一项重要内容。本文提出了一种在故障点增加虚拟节点的电压跌落随机预估方法。该方法通过求解复杂电网中任意地点发生对称或不对称故障时各节点的电压跌落幅值,计算出不同故障类型下的电压凹陷域。根据待考察的电压跌落幅值范围,推出对应的故障区间,并结合故障分布概率给出各节点年电压跌落频次的评估结果。在标准IEEE-30节点系统中验证了本文电压跌落评估方法的有效性。     

含风电场的电力系统节点电压脆弱性评估

含风电场的电力系统节点电压脆弱性的研究,重点在于节点电压脆弱度指标的计算.将并网运行的风电场视作具有随机性的扰动源,根据风速变化将风电场运行划分成不同的扰动状态,通过潮流计算得出含风电场的电力系统在不同风速条件下的节点电压值,并采用引入优化乘子的保留非线性潮流法(preserving nonlinear flow algorithm,PNFA)计算节点临界电压,进而求取节点电压脆弱度指标.对引入风电场的IEEE14母线系统进行仿真计算,并通过对比求得的节点电压脆弱度指标以及不同并网点对脆弱度及脆弱度排序的影响,充分评估风电场的并网运行对系统节点电压脆弱性的影响.     

广东电网负荷中心区SVC应用研究

随着负荷水平的快速增长和外来送电比例的逐步上升,广东电网珠江三角洲负荷中心区的电压稳定问题日益突出。分别从静态电压稳定性和暂态电压稳定性两方面出发,研究了广东电网负荷中心区域电压稳定状况,指出了电压稳定相对薄弱的220kV站点,并结合变电站实际施工条件,提出了负荷中心区SVC应用初步配置方案。最后从静态电压稳定性和暂态电压稳定性两方面出发校验所提方案的有效性。分析结果表明,所提方案可以显著提升负荷中心区暂态电压支撑能力,有效改善系统的电压稳定水平。     

电力系统无功源最佳配置地点的研究

将先导节点的概念应用于电力系统无功能配置,给出考虑了随机负荷且易于实现的先导节点选择算法,提出了确定无功源最佳配置地点的一整 套方法。     

电压暂降的计算及故障点电压暂降系数确定

由于电力系统中新型电力电子设备的广泛应用,电压暂降已逐渐成为影响设备正常运行的主要电能质量问题之一,为避免电压暂降对设备正常运行造成危害,电压暂降计算已成为电力系统运行分析不可缺少的一部分。采用故障定位法,设计了电力系统电压暂降计算软件,从而实现查找、统计、分析、预估等功能,实现电力系统的电压暂降计算,并提出一种故障点电压暂降系数(FPSC)的量化指标,对电力系统不同的故障点进行了FPSC的计算,根据FPSC的数值确定对全网电压暂降影响严重的故障区域;并利用电压暂降分析程序的输出结果对欲购进新设备的电压敏感性进行了评价;以某实际工业配网为算例,利用所设计计算软件对该本地配网进行了电压暂降的分析计算,所做工作可以为用户采取电压暂降抑制措施提供理论指导。     

基于日负荷曲线的负荷分类和综合建模

针对广域电力系统中负荷节点面广量大的困难，提出了基于日负荷曲线的、将统计综合法与总体测辨法相结合的电力负荷综合建模思路。首先通过对全网所有220 kV（或110 kV）负荷节点典型日负荷曲线进行构成分析，得出各负荷节点中行业用电构成的负荷比例；然后采用谱系数平均距离聚类分析法对全网负荷节点进行分类；再根据分类结果和少量负荷节点的实测参数，推广获得所有节点的负荷模型参数。该方法已成功应用于河南电网和福建电网，结果表明新方法简单实用、效果良好，为广域电力系统的负荷建模提供了新途径。     

变电站电压无功综合控制(VQC)装置的应用

电力系统的负荷需要消耗大量的无功功率，而无功功率平衡要满足众多的接点电压，这就需要分级分层就地平衡。地区电网的电压无功控制．主要是控制其管辖范围内的各级变电站，使电网的电压合格，并实现无功就地平衡．降低网损，节约能源。这样，就要大力推动电压无功综合控制装置（VQC）在变电站的广泛应用，为此．对电压无功综合控制装置的实现方式、控制原理、控制方式以及控制策略进行了阐述，并提供了在变电站实际应用的工程方案。     

电压无功自动控制软件及其应用

首先分析电压无功控制（ＶＱＣ）原理,考虑了分接头的变化及电容器组的投切对无功和电压的综合影响,针对电压、无功的各种运行控制区域给出了相应调节策略。为适应不同电压等级、配置的变电站,提出了一种有应用价值的、在当 垢台计算机的监控系统中实现的电压无功自动控制方法。该方法以变电站的一条母线作为一个ＶＱＣ对象,根据监控系统的采集信号的分类,将ＶＱＣ运行闭锁条件分为“遥信信号闭锁”、“遥测值闭锁”、“保护信     

含静止同步串联补偿器的电力系统电压稳定性奇异值分析法及指标计算

提出了一种静止同步串联补偿器(static synchronous series compensator,SSSC)混合模型,推导了电力系统中加入SSSC模型后的潮流方程。在潮流计算和奇异值分解的基础上,构建了基于SSSC混合模型和奇异值分解的电压稳定性弱节点判别指标及最危险负荷增长方式指标。利用奇异值分析法,深入分析了在负荷平均增长和最灵敏节点负荷增长2种情况下,SSSC对电力系统电压稳定性的影响。研究了采用弱节点判别指标和最危险负荷增长方式指标确定系统最薄弱节点和负荷增长最快节点的方式。证明了在系统最薄弱节点和负荷增长最灵敏节点线路中加入SSSC后能提高电力系统电压稳定性。对IEEE14节点系统进行了仿真计算,验证了所构建的SSSC混合模型以及2个电源稳定性分析指标的可行性、有效性和适用性。     

Online Tracking of Power System Impedance Parameters and Field Experiences

The Thevenin impedance seen at a load bus is an important parameter for power system planning and operation. This paper presents a new algorithm to track the impedance parameters online. The algorithm uses the natural variations of loads connected to substations for impedance estimation. It neither depends on the load model nor requires synchronized measurements. The input data are several seconds of voltage and current waveform data. Such data are readily available from substation power monitors. Simulations, experiments and field test results show that the proposed algorithm can be used for online monitoring of power system impedance parameters.     

10kV备自投负荷均分功能探讨及优化

10 kV备自投装置负荷均分功能对保证供电可靠性具有重要意义。但在目前广泛应用的10 kV备自投装置中,其负荷均分功能仍存在动作模式单一、动作逻辑不够灵活以及可能导致母线失压的缺陷。本文以3台主变带4段母线的110 kV变电站为例,介绍了国内主流10 kV备自投装置负荷均分逻辑的充电条件及动作条件,探讨了该逻辑存在的优缺点,并对该逻辑中有可能导致母线失压的缺陷进行优化。通过在负荷均分逻辑中加入"先合后分"控制字定值,使备自投装置可以根据当前变电站的参数以及运行工况合理选择负荷均分逻辑,对保障用户用电可靠性有一定的参考意义。     

Extensive Application of UPQC-L for a Dual Point of Common Coupling System with Multiple Loads under Unbalanced Source Condition

Abstract—This paper presents a synchronous reference frame (SRF)-based power angle control (PAC) approach for a specific unified power quality conditioner (UPQC) arrangement, termed as UPQC-L for dual point of common coupling system under unbalanced source voltage condition. In contrast to a conventional configuration of UPQC, the static compensator (STATCOM) part is on left side of UPQC-L, while dynamic voltage restorer (DVR) is on the right side. The UPQC-L configuration is specifically adapted for protection of sensitive and critical load types from voltage disturbances. Along with its basic compensation capability of current harmonic compensation and voltage compensation, it efficiently handles reactive power demand from sensitive load. This is achieved with the introduction of PAC concept for effective sharing of reactive power between STATCOM and DVR. The extraction of instantaneous power angle faces difficulty with unbalanced voltage and UPQC-L configuration. Thus, the control algorithm for UPQC-L is designed based on SRF and numerical analysis approach with equal reactive power sharing phenomena by STATCOM and DVR of UPQC-L. UPQC-L with the proposed control approach is successfully implemented in MATLAB/SIMULINK (The Mathworks, Inc. USA) and verified experimentally for mitigation of voltage disturbances (such as sag/swell, unbalancing, and harmonics), current harmonics, and high-reactive power demand.