基于PMU和改进戴维南等值模型的电压稳定在线监视

相量测量单元（PMU）量测和戴维南等值模型的结合,为电压稳定在线监视提供了新思路。文中利用电路原理的相关理论,对传统戴维南等值模型的不足进行了定性分析,并在此基础上提出了一种改进的戴维南等值模型。对改进模型的量测方程、可解性条件、求解方法和误差分析等方面进行了研究,以负荷裕度为电压稳定性指标,将改进模型用于电压稳定在线监视,并对数据窗的选取、改进模型的退化、应用环境等相关问题进行了分析。对IEEE 39节点系统进行了仿真,仿真结果表明改进模型比传统模型具有更好的精度和适用性。     

多边界电压薄弱区域的电压稳定在线监测方法

提出了针对多边界电压薄弱区域的电压稳定在线监测方法。首先,基于边界节点利用辐射状等值独立REI(radial equivalent independent)法将电压薄弱区域等效为单个虚拟节点;其次,利用卡尔曼滤波连续实时计算电压薄弱区域外部系统的戴维南等值参数;最后,提出电压薄弱区域的电压稳定裕度指标。该指标可实时在线评估电压薄弱区的电压稳定裕度。通过某省实际电网的电力系统综合分析程序PSASP(power system analysis software package)仿真数据,以及实际故障场景下的相量测量单元PMU(phasor measurement unit)测量数据,计算该区域的电压稳定裕度,结果验证了此方法的可行性和有效性。     

基于PMU测量数据的改进型戴维南等值参数递推估计算法

研究快速获得电力系统戴维南等值参数,实现对指定节点的电压在线监测,提出一种利用微分变量反应参数变化的改进型戴维南等值参数递推估计算法,并推导出参数计算的表达式。根据电网节点电压电流相量特性,基于PMU测量数据计算出电网侧等值阻抗,将其作为该算法的启动初值。具有结构简单,计算量小的特点。经IEEE14节点系统算例仿真验证,能够快速有效的在线实时跟踪戴维南等值参数,并可广泛应用在实际电网中。     

山东电网静态电压稳定和无功补偿评估

将连续潮流与戴维南等值方法结合,提出了各种潮流变化模式的静态电压稳定和无功补偿评估方法.首先,利用连续潮流计算递增电网潮流数据,然后求得各节点戴维南等值参数,基于戴维南等值参数构建了多种静态电压稳定裕度指标及最优无功补偿预估方法.针对山东电网2010年冬季实际预测数据,对多种运行方式下的静态电压稳定和无功补偿进行详细的...     

山东电网静态电压稳定和无功补偿评估

将连续潮流与戴维南等值方法结合,提出了各种潮流变化模式的静态电压稳定和无功补偿评估方法.首先,利用连续潮流计算递增电网潮流数据,然后求得各节点戴维南等值参数,基于戴维南等值参数构建了多种静态电压稳定裕度指标及最优无功补偿预估方法.针对山东电网2010年冬季实际预测数据,对多种运行方式下的静态电压稳定和无功补偿进行详细的分析,确定电压稳定薄弱区域及相应的无功补偿策略,为山东电网运行和规划提供有益参考.     

基于戴维南等值的系统参数跟踪估计

提出了一种在线调控和估计电压稳定裕度的新方法在ｚ－Ｖ空间进行戴维南参数估计,由ｚ－Ｖ空间供应侧特性迭代修正,进行系统等值戴维南参数跟踪。在不同的有效测量数据条件下,该方法能较精确地跟踪系统的等值戴维南参数。与ＳＭＡＲＴ装置比较,该方法具有易于识别不良测量数据,收敛速度、数值稳定性好的特点。     

考虑风电概率特征的静态电压稳定在线评估方法

随着我国风电场装机容量的不断增加,风电场并网对电网静态电压安全的不利影响开始凸显,迫切需要对大规模风电并网情况下电力系统静态电压稳定的安全性进行评估。针对上述问题,提出了考虑风电概率特征的电压安全评估方法。首先,统计风电波动的概率特征,获取系统运行状态的概率分布;然后,应用基于广域测量下的戴维南等值方法计算各风电随机出力状态下各节点戴维南等值参数;最后,依据戴维南等值参数求取静态电压稳定裕度指标评估系统静态电压稳定状况。该方法将静态电压安全与概率分析充分结合,仅依据单状态断面即可评估系统静态电压稳定裕度,计算简单、迅速,适用于含风场电力系统静态电压安全稳定的在线监测。利用IEEE 9节点算例验证了所提方法的可行性和有效性。     

电压稳定研究中的戴维南等值参数求解方法分析

基于戴维南等值的电压稳定分析是电压稳定研究领域的一种重要方法,其中戴维南参数的求解方法对电压稳定分析结果有较大的影响。通过分析国内外求解戴维南参数的研究现状,将其求解方法分为基于全网信息和基于本地量测两大类。讨论了各方法的准确性、快速性和适用性等特性,分析认为基于偏差校正的方法求解载维南参数的精度高、速度快、适用范围广,有较好的发展前景。进一步对此类方法中基于向量空间分析的偏差校正方法与可自适应调整遗忘因子的递归最小二乘法进行了算例分析和对比,结果表明,前者有更强的准确性和有效性,适用于电压稳定的实时、在线分析。同时对求解戴维南参数时测量噪声处理、相量同步、滑动数据窗大小选择等关键问题进行了讨论,总结了各问题的解决方案。     

基于虚拟相量直线的戴维南等值参数计算方法

由于传统戴维南等值参数求取方法存在参数漂移等缺点,提出一种基于虚拟相量直线的戴维南等值参数识别方法。提出虚拟相量直线的概念,利用直线相交原理得出小扰动下电力系统的戴维南等值参数。为克服参数漂移和提高算法的收敛速度,利用阻抗轨迹圆法进行数据筛选。典型3机9节点系统的仿真结果表明,所提方法可以有效、准确地跟踪戴维南等值参数。     

一种可在线确定电压稳定运行范围的方法

文中根据节点的戴维南等值电路，提出了一种确定静态电压稳定临界运行状态及其运行范围的方法。通过理论分析认为：节点的最大输出功率与戴维南等值电势的平方成正比、与戴维南等值阻抗成反比，与节点负荷的阻抗角成单调递减变化；节点的临界电压与戴维南等值电势成正比，与节点负荷的阻抗角成单调递减变化。采用广域测量系统，该方法间接地避免了潮流方程的Jacobian矩阵在临界点奇异而带来的不收敛问题，弥补了传统方法在线应用中存在的系统规模过大、非线性模型不准确、数据多且更新不及时、速度慢等缺陷。通过仿真计算表明该方法可行，可以在线快速确定电压稳定临界状态。     

负荷配比对静态电压稳定性的影响

首先对基于U I特性的电压稳定判据作简单回顾 ,讨论节点负荷配比对电压稳定性的影响 ;之后进一步提出更具有实用价值的节点电压稳定性判别方法及节点电压稳定视在功率临界值的计算方法 ,为快速在线判断电压稳定性提供了一种新方法     

A criterion for reverse control action of TCUL controls and their deactivation timings

The dynamic behaviors of the TCUL controls are investigated from the viewpoint of the effect of control actions on voltage stability as well as on voltage regulations, taking into account the interference among the multiple control actions of TCULS. The Liapunov stability theorem is applied to a system having nonlinear voltage-dependent loads to derive conditions for stability. We define the term “reverse control action for multiple TCULS” to indicate undesirable tap operations, where multiple controls as a whole cause the decrease in voltages of specific nodes, leading to voltage collapse, in spite of normal individual operations. A criterion to detect the phenomena is derived and then a new control strategy based on this criterion is demonstrated. In this demonstration, unsuitably acting TCULs are individually deactivated at their most effective timings to improve voltage stability. The effectiveness of the proposed criterion and its application to the deactivation control have successfully been confirmed through numerical simulations in a radial network with three cascaded TCUL transformers, where a specific area of a real system is reduced to form the example system.     

基于不动点原理的电压稳定性分析方法

目前的电压稳定性分析方法中,基于戴维南等值的阻抗匹配法受到了广泛关注,但相关研究表明,这种方法应用于多负荷系统时可能产生不正确的结果。为此,提出了一种基于不动点原理的电压稳定性分析方法,介绍了经典的电压稳定性分析模型和不动点原理,并阐述了负荷电压稳定性评估判据。该方法具有计算量少、速度快的优点。将所提出的方法与基于戴维南等值的阻抗匹配法进行分析对比,论证了该方法的合理性。采用5机18节点算例系统进行了仿真测试,结果初步验证了基于不动点原理的电压稳定性分析方法的有效性。     

基于统一灵敏度法的静态电压稳定预防控制

针对低电压校正控制和电压稳定裕度提高的预防控制采用不同的灵敏度指标和控制程序问题,提出了新的静态稳定预防控制方法。该法基于电压稳定灵敏度的等效分析,对电压校正和提高稳定裕度的控制措施进行综合排序,对不同类型的严重故障加入相应的控制约束,建立基于灵敏度的优化控制子问题实现对两方面的安全控制。在算法实现中,采用曲线拟合方法快速计算故障后的稳定裕度,并分析了提高算法效率的方法。该算法不需要计算零特征根的左特征向量,节省了计算量,且在临界点处能够提供相同的控制灵敏度排序。通过对实际的703节点系统仿真,结果验证了所提出的方法是有效的。     

配电网电压稳定性研究

基于配电网潮流解的存在性，提出了一种能够反映负荷分布与电压稳定性关系的电压稳定判据，即第一类电压稳定判据，指出了第一类电压稳定判据是配电网电压稳定的必要条件但不是充分条件，定义了配电网电压稳定裕度和电压抗扰动安全距离等指标，分析了基于负荷–电压特性的第二类配电网电压稳定判据存在的问题，得出了配电网电压稳定应该满足2类电压稳定判据的结论。仿真计算结果验证了上述分析的正确性，说明上述电压稳定指标确实可以反映配电网的电压稳定性与抗扰动能力。     

小波软阈值去噪在电压变换器选型中的应用

针对电压变换器选型中存在的问题,采用基于小波软阈值的去噪理论对电压变换器的实测数据进行了拟合和去噪,从而提高了变换器线性度、拟合精度并减小了残差。实际应用系统实验结果和分析表明,对价格低廉、线性度不高的电压变换器,选用去噪后的拟合方程来反映其电压变换关系完全满足实际系统控制与保护要求,大大降低了装置的成本,提高了应用系统的性能价格比。     

大干扰概率电压稳定评估方法的研究

在调研国内外电压稳定可靠性评估研究的基础上,基于电压稳定的定义和分类,并结合电力系统可靠性评估方法,提出大干扰概率电压稳定性的概念,基于该概念构造能够综合考虑暂态和长期电压稳定性的大干扰电压稳定的可靠性指标,制定概率电压稳定的综合评价原则,在此基础上,提出基于电力系统可靠性评估的大干扰概率电压稳定的评估方法及相应的算法流程。实际电网算例结果表明,所提方法能以定量评估指标直观地表达系统电压稳定的安全特性,有助于提高电力系统运行的可靠性。     

静态电压稳定域边界的切平面分析

提出了基于全参数空间的静态电压稳定域的2种切平面计算方法：特征向量法和隐函数求导法。2种方法均可考虑各种因素对于电压稳定域的影响。其中隐函数求导法还能够计算状态变量对于独立参数变量的偏导数。在此基础上，建立了从功率注入空间到线路传输功率空间的映射关系，可以解析求出割集功率空阎电压稳定域的超平面近似表达式，从而避免了现有数据拟合算法的局限性，提高了计算速度。此外，文中考虑电力系统运行限制对于电压稳定的影响，提出了实用电压稳定域的概念，并计算了相应的切平面。进一步在电压静态稳定域切平面分析的基础上，提出了3类电压稳定指标，有利于综合评估系统电压稳定水平。IEEE9和IEEE39节点系统的仿真分析表明，所提出的电压静态稳定域的切平面分析法可准确评估系统的电压稳定水平，为电力系统的安全运行提供了决策依据。     

基于动态量测量的电压失稳性判据研究

广域测量系统的发展和应用为电压稳定性的在线监测奠定了基础。研究基于动态量测量的电压稳定性判别成为新的挑战。在综合分析P-V曲线和V-Q曲线特性的基础上,解释了电力系统电压失稳的机理并提出了一种跟踪动态量测量的判断扰动后电力系统电压是否失稳的判据。所提判据依据扰动后母线电流、功率及有功和无功的变化规律判断电压是否失稳;该判据原理清晰,计算简捷。EPRI-36节点系统不同工况下数值仿真结果验证了所提判据的正确性和有效性。     

基于舒茨—基布逊法的双馈风机直流侧电压抑制

针对双馈风机故障期间直流侧母线过压的问题,提出一种利用舒茨—基布逊法抑制直流电压的控制方法。首先,建立双馈感应发电机网侧变流器模型,利用小信号法探究了直流侧电压不稳定的机理。在建立网侧变流器状态空间模型的基础上,利用舒茨—基布逊法构建李雅普诺夫函数,得到了基于李雅普诺夫稳定判据的网侧变流器非线性状态反馈器。仿真结果表明所提方法可在电网电压故障期间抑制直流侧电压的振荡,提高双馈风机的故障穿越能力。