基于同步相量测量的电力系统在线电压稳定指标

广域测量系统的迅速发展和广泛应用为大电网电压稳定性的在线监测奠定了基础。在某一时间断面上将系统中的一条支路看作一个单负荷无穷大系统，在此基础上研究了一种基于量测数据的在线电压稳定指标。利用同步测量的母线电压相量、支路潮流等电气量，经过简单的在线计算，得到被监测支路的电压稳定指标。将系统所有支路电压稳定指标的最大值作为该系统的电压稳定指标，所对应的支路为最弱支路。系统电压稳定指标与临界值之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。如果系统电压稳定指标趋近1，则表明系统临近电压崩溃点。在EPRI-36节点系统上的仿真结果验证了该指标的有效性，及将该指标用于电力系统的在线电压稳定监测的可行性。     

电力系统负荷节点在线电压稳定指标研究

利用同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)测得任意(非PV)节点及其相邻母线的电压、线路潮流等实时数据,建立一种新的网络等值模型。同时,基于该模型提出了综合考虑负荷节点有功功率和无功功率的在线电压稳定指标;提出在线电压稳定有功功率指标和在线电压稳定无功功率指标分别用作表征负荷节点的有功功率裕度和无功功率裕度,作为对节点(系统)在线电压稳定指标的补充。如果负荷节点在线电压稳定指标值接近临界值1,则表明系统临近电压崩溃。EPRI-36节点仿真分析表明该方法可有效判断系统电压稳定性,适用于在线电压稳定监测和预估。与其他指标的对比结果体现了本文模型和指标的合理性与优越性。最后通过对山东电网500 k V主网负荷节点电压稳定裕度评估简要说明本文所提方法的可行性。     

基于实测广域测量轨迹的在线电压稳定分析方法研究

随着电力系统的广域互联并考虑电力市场背景下的互联经济性,系统运行越来越接近其稳定边界,因此对于电压稳定的在线实时分析提出了更高的要求.基于广域测量系统（wide-area measurement system,WAMS）实测数据提出了一种在线电压稳定监测指标.该指标基于π型等值模型推导,考虑了线路分布电容的影响,更接近实际电网的特性,同时算法形式简单,便于微机实现.通过EPRI-36算例进行验证,结果分析表明：该指标利用WAMS的实时同步数据,可以实现广域测量系统在线电压稳定监测,为电压稳定控制提供更加明确的参考信息,保证电力系统的安全稳定运行.     

基于支路方程解存在性的局部电压稳定指标

快速精准地辨识电网电压薄弱节点并执行相应的控制措施,是预防电力系统电压失稳的一项重要工作。首先,在原有电力系统电压稳定局部指标L指标的基础上,通过对Ⅱ型等值支路模型列写潮流方程,考虑支路潮流方程解存在性的原理推导出静态电压稳定L_q指标和L_p指标。然后分析了L_q指标和L_p指标的不足,通过列写支路电压方程,考虑支路电压方程解存在性原理改造得到改进指标L_(pqu)。最后,本文分析了2种支路方程下所提指标的优劣,结合了支路潮流方程和支路电压方程,提出一种基于支路方程可行解域的电压稳定L_(u.p)指标,使其可以快速识别系统中的薄弱支路。以新疆某地区实际电网为例,分析验证了所提指标对电网薄弱点快速识别的精确度和线性程度,对调度人员可以快速准确识别系统中电压薄弱节点具有重要的指导意义。     

基于支路潮流的电压稳定指标的研究

基于支路潮流分析,由电压的二次方程有解的条件提出了一种新的电压稳定指标--LSI(Line Stability Index).该指标可利用支路潮流和支路发送端母线电压相量计算得到,其取值在0到1之间,与1的距离反映了该支路的电压稳定的裕度.将系统中所有支路中最小的一个LSI指标值作为系统的电压稳定指标,该最小指标值对应的支路为系统中的最弱支路,弱支路的受端节点为电压不稳定节点.这样LSI不仅能够确定电压不稳定节点,还能够确定系统的最弱传输路径.IEEE14-Bus系统的仿真计算证明该指标的有效性.     

广域测量系统下基于PMU的在线电压稳定指标

针对系统电压稳定课题,提出了一种在线电压稳定监测指标。该指标采用精确的线路模型,考虑了线路分布电容的充电作用,不受无功功率流向不确定性的影响。该指标算法形式非常简单,便于微机实现。通过IEEE标准算例进行验证,结果分析表明它比其它指标有更好的指示效果。将该指标结合PMU的实时同步数据,可以实现广域测量系统在线电压稳定监测,为电压稳定控制提供更加准确的信息。     

基于SVM预测电动汽车并网局部电压稳定的研究

以IEEE14节点系统作为电动汽车随机并网充电的模型,通过基于MATLAB仿真环境的PSAT软件分别计算出电动汽车随机并网充电时充电母线和相邻母线的电压和相角参数,从而得出相应的局部电压稳定性指标(L指标)。运用支持向量机(SVM)算法对电压L指标进行训练和预测,结果表明,支持向量机算法简单高效,有助于预测电动汽车随机接入并网充电对电网电压稳定L指标的影响。通过仿真算例得出电动汽车随机接入电网不仅对自身母线产生电压稳定的影响,而且对相邻的母线电压稳定也产生较大的影响,其中对于电动汽车并网充电的中部母线产生的电压稳定影响最大,最容易导致电压稳定事故。     

含大规模风电的电网AVC研究与应用

为满足大规模风电集中式接入下电网无功电压的控制要求,在电网自动电压控制(AVC)的基础上,研究实现风电区域无功电压的控制方法。首先改进传统支路电压稳定指标,建立仅依赖支路电压相量的在线静态电压稳定指标。在此基础上根据短期风功率变化趋势,分别建立考虑风电区域电压稳定的全网AVC联合优化模型和协调校正模型,并提出基于超短期风功率预测结果的风电并网点电压质量控制策略。应用于新疆电网的实际效果表明,所提出的无功电压控制方法在实现降低系统网损、维持负荷中心区域电压合格的同时,还有效地改善了风电区域的电压稳定性,提高了风电并网点的电压质量。     

机组出力调整对静态电压稳定影响的预测算法研究

为解决传统离线分析计算量大、在线分析对实时性要求高的缺陷,提出了无需实时数据的、可用于在线分析的电力系统电压稳定预测算法。根据正常工况下,支路有功功率与两端相位差近似成正比的规律,利用任意时刻的初始潮流数据,结合潮流转移因子表,即可快速估算发电机出力调整后的关键支路电压、潮流及临界运行状态。制定了反映有功裕度和无功电压灵敏度的综合稳定指标,利用估算值预测支路电压稳定水平的发展趋势,再由该指标与发电机无功出力限制确定有功功率的最大可行调节范围。最后通过加权指标评价不同出力调节量对系统电压稳定的影响。对我国某实际电网的仿真结果验证了本文算法的有效性。     

基于电路理论分析电压稳定裕度指标

用电路理论定义电压稳定裕度指标并提出简单、快速、准确地从正常运行电网中搜寻电压弱支路的方法。经IEEE5节点系统算例验证,该方法正确有效。     

基于同步相量测量的电压稳定指标

针对输电网提出了一种基于同步相量测量信息的电压稳定指标。电力系统可以分解成许多电能传输路径,以传输路径首节点电压与末节点电压在首节点电压上的投影之差与首节点电压的比值作为计算电压稳定与否的指标。该指标根据最弱电能传输路径利用局部电压相量测量信息直接计算得出,避免了复杂的潮流计算。局部电压相量测量数据由相量测量单元PMU提供。基于一种快速有效的PMU配置方法,利用直接测量或间接计算的数据作为此稳定指标计算所需要的电压相量信息。运用图论的基本思想寻找电能最弱传输路径。通过计算电能最弱传输路径的电压稳定指标和系统无功储备情况判断系统电压稳定度,当系统接近不稳定状态时,最弱传输路径的电压稳定指标值趋向于临界值0.5。在IEEE5节点和IEEE30节点系统上的仿真表明了该指标预测系统电压崩溃的有效性和正确性。     

基于局部相量量测的电压稳定评估方法评述

基于局部相量量测的在线电压稳定监测是目前电压稳定研究中一个活跃的分支。它可分为基于节点局部量测和基于支路局部量测两大类。后者又可分为基于一元二次方程根的可行解域、基于支路传输功率极限和基于支路复功率摄动为0的3种电压稳定指标和方法。文中首先对基于戴维南等值参数辨识的指标和方法进行了分析和评述,继而对3种基于支路量测的指标和方法分别进行了分析和质疑。通过IEEE39节点测试系统进行了数值分析和比较。结果表明,基于支路当地量测的电压稳定指标和方法不能用于复杂电力系统的电压稳定在线监测。     

基于相量测量的电压稳定裕度在线评估

超高压、大容量、远距离电能的传输和电力市场化等因素使电压稳定问题成为严重威胁电力系统安全稳定的主要隐患之一,研究一种快速、可靠的电压稳定裕度在线评估方法是十分必要的。提出了一种基于相量测量装置的电压稳定裕度在线评估策略,该方法根据电力系统在重负荷情况下网损增长率特性确定电压稳定裕度评估指标,利用相量测量装置提供的节点相量信息可以快速实现电压稳定裕度的在线评估。IEEE 39节点算例仿真验证了该方法的正确性和有效性。在相量测量装置不断推广的情况下,该方法对实现电压稳定的在线监控具有一定的现实意义。     

广域测量系统用于电压稳定在线预测

广域测量技术的发展和应用为电力系统电压稳定预测奠定了基础。为了提高电力系统的安全稳定运行,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的电力系统关键节点电压稳定在线预测方法。该方法根据安装在关键节点的相量测量单元(PMU)实时采集的局部电压、电流相量,利用最小二乘法拟合出电压、电流相量随着负荷增长的变化趋势,可预测出该负荷增长下未来某一时刻关键节点的电压、电流相量变化。利用电压稳定复合判据来评估电压的稳定性并采用k值指示节点的电压稳定程度。在2机5节点及新英格兰10机39节点系统上通过仿真计算,结果表明该方法能有效预测关键节点的电压稳定性。     

基于同步相量和相对电距离的电压静态稳定性评价

论述了负荷特性对相对电距离指标的影响,并与电压稳定性负荷节点指标进行了比较,论证了两种方法的等价性。提出利用从相量测量装置获得的电压和电流相量,并基于静态等值的思想,通过相对电距离指标对各负荷节点的静态电压稳定性进行排序,从而可对关键节点进行监测和控制。多机系统的仿真结果表明了该方法的有效性。     

计及感应电动机负荷的电力系统在线电压稳定指标

在任意时间断面上可以从某一负荷母线向系统看进去，将整个系统等值为一个电压源经输电线路向所研究的负荷母线供电的两节点系统，在此基础上计及动态感应电动机负荷，提出了负荷母线在线小干扰电压稳定指标。利用实时等值得到的系统等值电势和阻抗，经过简单的计算，可以得到被监测负荷母线的电压稳定指标。将系统中所有负荷母线的最小指标值作为该系统的电压稳定指标，该最小值所对应的母线为系统中的最薄弱母线。系统电压稳定指标与临界值0之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。EPRI-36系统的数值仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。所提出的指标克服了以往在线应用中基于潮流模型指标的不准确性问题，计算量小，适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。     

基于PMU量测信息的电压稳定在线评估指标

为实现对电压稳定的实时在线监测,亟需研究具有良好精确度、线性度和计算快速性的电压稳定在线评估指标,为此提出一种新的基于支路电压方程可行解域的静态电压稳定Lu指标。该指标可由PMU的局部量测信息快速计算获得。进而,为了消除冗余量测信息对指标精确度的影响,提出了仅利用PMU电压量测信息的Lu改进指标Lu.pro。最后,通过仿真算例验证了Lu及Lu.pro指标具有很好的准确性和线性度,并进一步验证了Lu.pro指标在三相不对称情况下的适用性和有效性。结果表明,Lu指标以及改进的Lu.pro指标能够反映系统中电压稳定的薄弱节点及区域,适用于电压稳定的在线监测与评估。     

基于同步相量测量的电压稳定评估算法

提出一种基于同步相量测量的电压稳定评估算法。算法中只需要利用局部同步相量测量，即被监测负荷节点的同步电压相量，及由与其相连接的同步电压相量所得到的等价电压相量，建立一等价两节点系统。最后，以被监测负荷节点的同步电压相量在等价电压相量的投影与等价电压相量幅值的一半之差，作为计算电压稳定与否的指标。将这个算法应用于一个5节点系统中，仿真结果验证了算法的正确性及合理性。     

基于PMU的支路电压稳定指标研究

基于PMU技术的电压稳定预警需要对功率传输通道的运行情况进行实时监测。已有的支路电压稳定指标忽略了无功的影响因素,且仅适用于负荷功率因数恒定的情况。文中提出了综合考虑支路有功与无功的新指标．该指标适用于任何负荷功率因数的情况,并对该指标进行了详细的推导。用IEEE14节点系统对该指标进行了测试．结果表明该指标能更好地反映支路的运行和电压稳定情况．     

区域电网相量测量单元的配置方案及变电站动态电压稳定性的模拟评估

运用电力系统分析软件Power World对某区域电网的潮流进行了仿真计算,找出了该区域电网中电压稳定性较弱的节点与区域,给出了相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的优化配置方案。采用最小二乘辩识等值阻抗法对该区域电网的电压稳定性进行了动态模拟评估,验证了该PMU优化配置方案的正确性和可靠性,指出可以用阻抗模比指标判定节点电压的稳定情况。