小扰动特征分析法在电压稳定分析中的应用

小扰动特征分析法是严格的李亚普诺夫意义的稳定分析,已经被广泛应用于系统低频振荡功角稳定问题的研究。针对系统电压失稳的模式与特征建立了适合开展电压稳定问题研究的小扰动电压稳定分析模型。提出应用同伦函数对小扰动分析中状态变量与特征值之间的对应关系进行判别,然后应用分叉理论引入分叉参数深入分析计及感应电动机负荷情况下的小扰动电压失稳模式。将该方法应用于对实例系统的分析,精确地找到了系统失稳临界点处影响系统稳定性的关键因素以及系统可能发生的失稳模式。     

静态电压稳定性指标研究分析

本文分别介绍了邻近电压崩溃指标和电压稳定裕度指标两种基于潮流计算结果的静态电压稳定性指标。设计编写了两种静态电压稳定性指标计算程序,并分别以IEEE57节点系统和IEEE118节点系统为例,进行详细的仿真计算。最后对两种电压稳定性指标进行分析和比较,比较结果显示两种静态电压稳定性指标都可以判断系统是否处于稳定状态．并且可以预测系统中的薄弱节点,但是在计算上,电压稳定裕度指标更为简单和方便．     

基于蒙特卡洛模拟的电压稳定评估方法

在考虑发电机出力调度的情况下,采用基于蒙特卡洛模拟的随机潮流方法对电力系统电压稳定性进行了研究.利用拉丁超立方采样产生正态随机序列,以基态负荷叠加随机序列模拟负荷波动,重复计算50 000次获得节点电压的期望值和方差作为标准计算结果.在此基础上对拉丁超立方的计算结果和简单随机抽样进行了比较,结果表明在相同仿真次数下拉丁超立方结果优于简单随机抽样.提出以电压越限概率作为评估节点电压稳定性的指标,利用此指标对IEEE118标准测试系统以及某省2012年实际网络进行了分析,该指标与节点参与因子的相关性分析验证了其评估电压稳定的可行性.     

SVC对山东电网的影响与配置地点选择

分别从提高输电能力和电压稳定性两个方面研究SVC的影响.通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析,确定SVC的作用和初步装设地点.对山东电网各SVC装设方案进行计算和分析,获得了对输电能力提高和电压稳定性改善的效果,并给出了最佳配置地点.     

SVC对山东电网的影响与配置地点选择

分别从提高输电能力和电压稳定性两个方面研究SVC的影响.通过基于时域仿真的输电能力和基于功率传输路径的电压稳定性分析，确定SVC的作用和初步装设地点.对山东电网各SVC装设方案进行计算和分析，获得了对输电能力提高和电压稳定性改善的效果，并给出了最佳配置地点.     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真。以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响。计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性。     

二级电压控制对长期电压稳定性影响的仿真分析

根据长期电压慢动态的特点,对长期电压稳定有重要影响的发电机、励磁电流限制器、电枢电流限制器、有载调压变压器、负荷和二级电压控制器建模,从而建立整个系统的准稳态模型,通过时域仿真获得系统动态演变过程中的一系列暂态平衡点,从而可描绘出系统长期电压动态过程,并实现快速仿真.以一个10机39节点系统为例,通过仿真结果,分析了二级电压控制对电压稳定的影响.计算结果表明,在电压下降或失稳过程中,二级电压控制可改善区域电压水平和提高系统电压稳定性.     

计及电压稳定约束的含风电区域电网调度域划分

为了解决风电接入电网带来的系统灵活性与风电消纳以及运行不稳定问题.文中提出了随机潮流下电压稳定L指标评价电压稳定与电网运行域的概念,该方法可以准确地找出风电并网后全网电压稳定性最薄弱的节点,帮助调度人员对薄弱节点监视与控制,并提出基于观测全网电压稳定情况的电网运行域划分指标,基于电压稳定约束将电网划分为不同的运行域.通过IEEE-30节点典型算例系统仿真计算,验证了所提策略与指标的有效性.     

含大型风电场系统暂态电压稳定性分析

目前,静态电压稳定和暂态功角稳定的机理研究和分析方法已取得很大进展,然而对暂态电压稳定性的研究不够充分,有关暂态电压崩溃的机理、模型和稳定指标的研究尚待深入。为了探讨大型风电场接入电网后在电网受到短时大扰动后的暂态电压稳定性以及故障期间如何保持风电场并网运行并对系统暂态电压稳定提供动态支持,基于双馈风机建立了风电机组的暂态数学模型,分析了含风电场地区电网暂态电压失稳的机理,建立了暂态电压稳定指标和风电机组的综合控制模型,对比分析了不同风电接入容量、不同故障位置以及不同阵风强度下系统节点的暂态电压稳定性。通过改进风电机组的控制模型建立了具有暂态电压支持能力的快速桨距角控制和转子侧变频器控制协调控制模型以改善电网故障期间风电场地区的暂态电压稳定性。最后,通过仿真分析了大型风电场接入电网后系统发生大扰动期间风电机组特性对电网暂态电压稳定性的影响,验证了改进的控制模型对提高风电场地区暂态电压稳定性的有效性。     

电力系统小干扰稳定最短路径法研究

目的 电网负荷的随机变化会影响系统的小干扰稳定性。不同负荷功率增长方向下的小干扰稳定功率裕度也不同,因此需要确定最危险功率增长方向及其对应的最小功率裕度。方法 基于几何建模分析的最短路径法已成功应用于电力系统静态电压稳定分析中,方便求解最小稳定裕度,但最短路径法尚未用于电力系统的功角小干扰稳定分析。按照预定阻尼比阈值形成小干扰稳定的动态性能边界,分析非零临界特征值下的边界条件;通过虚拟观测向量,推导出适合于小干扰稳定分析的最危险功率增长方向解析表达;形成小干扰稳定最短路径法计算模型,并通过交替迭代方便求解最小稳定裕度。结果 将最短路径法引入小干扰稳定分析,在IEEE 68节点算例系统上,分析所述算法的收敛特性,得到标准化后的最危险功率增长方向,该方向提供了每个节点的功率变化参与度,参与程度高的节点在该功率增长方向上起主要作用,因此在进行系统运行方案安排时,需要着重关注这些节点的功率变化情况。将试算结果与随机生成的30组功率增长方向下的稳定裕度进行对比,结果验证了该算法的有效性。结论 本文按照预定阻尼比阈值形成小干扰稳定的动态性能边界,推导出最危险功率增长方向的解析表达,形成了小干扰稳定...     

基于支路电压稳定度的电力系统无功补偿点选择

根据单支路稳态运行时所要满足的条件,讨论临界电压崩溃的3种情形,并应用图形直观地表示系统的电压稳定域．根据所定义的电压稳定度计算公式可快速筛选出系统的薄弱支路,若在该支路的受端安装静止无功补偿器,可以提高节点电压值及支路运行的稳定性．以IEEE5节点算例说明对此求出的电压薄弱点进行无功补偿后,不仅维持了系统的无功功率平衡,而且也提高了该电网的电压质量和系统的稳定性．     

SVC与发电机励磁鲁棒非线性协调控制

针对SVC与发电机励磁的协调控制问题,研究了能够实现干扰抑制的鲁棒非线性协调控制律.首先针对一类多输入非线性系统,通过耗散不等式的递推设计,提出了一种L2增益意义下的干扰抑制方法,得到实现干扰抑制的控制律.然后考虑电力系统的强非线性和不确定性,建立了带有干扰项的SVC与发电机励磁系统非线性模型.二者相结合提出了一种新的SVC与发电机励磁的鲁棒非线性协调控制律.单机无穷大系统情况下的仿真结果表明,提出的控制律可有效抑制干扰的影响,提高电力系统暂态稳定性.     

基于戴维南等值参数的电压失稳概率解析

电压失稳概率受确定因素和不确定因素2方面的影响,针对这一问题,提出基于戴维南等值参数的电力系统电压失稳概率计算方法.选定负荷阻抗模与戴维南阻抗模的比值作为失稳判定指标,在不考虑不确定事故因素的影响下,推导出基于戴维南等值参数的电压失稳概率分布函数的解析表达式.考虑到不确定性事故的影响,最终得到系统电压失稳概率的计算方法.IEEE RTS’79算例上的仿真计算验证了该方法的可行性与有效性,同时表明该方法能够客观地反映系统发生电压失稳的可能性.     

静止无功补偿装置中的全数字频率自适应锁相技术

当电网不平衡和电压畸变的情况下,传统的基于dq同步坐标变换的三相同步锁相环（SRF-PLL）,存在无法准确锁定电压相位及频率的不足,不能很好满足静止无功补偿装置（SVC）的应用要求。基于目前存在的难题,提出一种易于工程实现的全数字频率自适应锁相技术,利用频率自适应相序检测器的正负序完全分离性能及其滤波特性,准确锁定电压正序基波频率和相位;给出此锁相技术在SVC主控装置中的数字实现方案,搭建基于主控装置控制算法源程序的SVC控制系统仿真模型。根据某炼钢企业电弧炉系统实际运行参数,对提出的锁相环性能进行仿真研究,PSCAD/EMTDC仿真结果表明,在电网不平衡和电压畸变时该锁相环可以准确锁定相位频率,且锁相性能不受系统频率偏差和波动的影响。     

SVC附加控制抑制电网低频振荡的研究

针对静止无功补偿器（SVC）在抑制电网低频振荡方面的理论和应用进行了研究。基于电力系统分析综合程序（PSASP）仿真软件,用该仿真软件提供的用户自定义功能构造了SVC附加控制模型。运用时域仿真和特征值分析方法对4机两区域电力系统的低频振荡模式和阻尼特性进行了仿真和分析,可以改善电力系统的电压稳定性和暂态稳定性,同时可以使电网获得较好的阻尼。从而较好地抑制了电网的低频振荡。     

含风电配网系统电压稳定控制技术研究

提出了恒速异步风电机组和静止无功补偿器(SVC)的数学模型.并使用Matlab/Simulink建立了SVC的控制模型,通过包含风电场的配电网系统仿真计算,验证了模型的有效性以及SVC对异步机风电场暂态电压稳定性的贡献.研究结果表明,在风速变化情况下,SVC能够有效缓解恒速异步风电机组机端电压的波动:采用SVC控制能够...     

风电场并网系统的电压稳定性分析及改善措施

针对风电场并网带来的电压稳定性问题,以双馈风电机组为研究对象,根据双馈风电机组的运行特性,对风电机组的静态电压稳定和暂态电压稳定进行了理论分析,在Matlab/Simulink中建立了双馈风电场并网系统和静止无功补偿器模型,通过绘制双馈风电机组的P-V曲线,研究随着风电场出力的增加,电网静态电压稳定性的变化情况,并通过仿真验证了静止无功补偿器对于改善风电场并网系统的静态电压稳定性和暂态稳定性的作用.