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。     

应用正规形理论分析发电机对电力系统电压稳定性的影响

发电机作为电力系统中的重要设备,对电压稳定性具有重要的作用。为了研究发电机对电压稳定性的影响,应用可微同构正规形对电力系统潮流方程进行分析,得到有功非线性参与因子,并用于估计发电机对电压稳定性的影响程度。由于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,因此与线性化分析方法相比,所提出的方法在系统具有强非线性特性的条件下,仍能得到准确的结果。为验证所提出方法的有效性,将所提出的方法用于IEEE 14节点系统,并分析了电力系统的非线性行为。算例证实了有功非线性参与因子的有效性。     

应用微分同胚正规形提高静态电压稳定

无功功率的合理补偿是电力系统稳定性和安全运行的一个重要因素,为研究其补偿方式,采用微分同胚正规形理论分析电力系统的潮流方程,提出了以节点电压非线性参与因子为指标来衡量电力系统中不同节点无功功率对静态电压稳定性的影响程度的方法。根据最危险模式的节点电压非线性参与因子大小分配无功功率,可以得到合理的无功补偿方式,有效地增强电力系统的电压稳定性。将所提出的方法用于New England39节点系统的仿真结果表明,随着电压非线性参与因子之间差值的减小,无功补偿方式趋于合理,系统电压稳定性逐渐提高。因此,节点电压非线性参与因子是分析电力系统电压稳定性的一个有效指标,可以用该指标对无功进行合理的分配,从而提高电力系统静态电压稳定性。     

计及谐波影响的静态电压稳定性评估

随着电力系统电力电子化程度不断增强,系统中谐波含量不断增加。为了研究谐波对于电力系统静态电压稳定性的影响,提出一种计及谐波影响的静态电压稳定性分析方法。首先,在逼近系统临界运行状态时考虑了谐波的影响,并利用解耦法求解系统的谐波潮流,得到系统在谐波影响下临界运行状态;然后提出电压灵敏度、电压畸变灵敏度两项指标,评估计及谐波影响的系统薄弱节点与安全域,对比寻找系统的敏感节点;再将拉丁超立方抽样用于不确定性谐波潮流分析中,同时考虑了系统中线性负荷与非线性负荷的不确定性,对电网静态电压稳定性进行统计分析。最后,采用IEEE 33节点系统与某地区220 kV电网,在系统含有单谐波源与多谐波源两种情况下,验证了所提方法的正确性与有效性。     

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。     

通过选择SVC安装地点提高静态电压稳定性的新方法

选择静止无功补偿器(static var compensator，SVC)或其它类型的并联型无功补偿装置的安装地点对提高电力系统电压稳定性是一个重要而实际的课题。该文提出一种采用向量场正规形理论，以非线性参与因子为依据，确定SVC安装位置的新方法。由于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，因此与线性化分析方法相比，该文提出的方法在系统具有强非线性特性的条件下，仍能准确选择SVC的有效安装地点。为验证所提出方法的有效性，将所提出的方法用于New England 39节点系统，确定在系统中使用SVC的最有效位置，通过对几种情况下系统电压稳定性指标的比较，验证所提出方法的有效性。     

考虑动态负荷机械转矩参数的节点暂态电压评估

动态负荷的主要成分是电动机,其负荷特性是电力系统节点暂态电压稳定性的重要影响因素,但目前相关研究未考虑电动机负荷机械转矩特性。文中在简化感应电动机模型基础上,结合电动机负荷机械转矩变化,提出了极限切除时间解析方法。得到的极限切除时间指标能反映负荷节点暂态电压稳定状态,可以作为节点暂态电压稳定性指标。IEEE30节点系统的仿真结果表明,所述方法计算出的极限切除时间能真实反映电动机负荷的实际运行特性,是评估系统暂态电压稳定性的良好指标。     

非解析复变电力系统电压稳定的动态分析方法

由于电力系统是非解析复变系统,节点电压不是负荷电流的解析复变函数。在复数域内,节点电压不能直接对负荷电流求导,所以尚没有文献应用动态分析方法研究电力系统的电压稳定性。提出非解析复变电力系统的动态分析方法,定义电力系统综合动态等值阻抗,证明电力系统达到极大传输功率的必要条件是系统综合动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻抗模。仿真计算表明:电力系统极大传输功率的必要条件是正确的;阻抗模裕度最小值决定系统电压稳定整体水平,重点监控最小阻抗模裕度节点的电压稳定水平最有价值。动态分析方法为进一步建立电力系统非线性等值模型及应用非线性等值模型快速准确计算极限潮流提供了理论基础。电力系统极大传输功率判据也可用于判断大规模电力系统潮流解是否可行。     

负荷静态特性对节点静态电压稳定性影响规律的分析

详细分析ZIP负荷特性对节点静态电压稳定性的影响规律,指出ZIP负荷中的恒定功率分量决定了该节点的静态电压稳定程度,提出一种基于局部测量的计及负荷静态特性的电压稳定指标,并给出一种简单的计算节点戴维南等值参数的计算方法。IEEE 57节点仿真表明所提指标可以很好地考虑负荷静态特性对节点电压稳定性的影响,并且戴维南等值参数计算简单,适合于静态电压稳定的在线监控。     

电力系统实时等值及电压稳定性分析

根据实时测量的负荷节点的电压、电流相量,将整个系统等值为一简单的两节点系统,在此基础上进行电压稳定性分析,提出了一种根据定义的节点电压稳定性指标能快速估计节点电压稳定性的方法,并将其扩展到计及负荷静态特性的情况.文章分析了发电机无功功率极限对电压稳定性的影响.通过中国电力科学研究院EPRI-36节点系统算例,验证了该分析方法是一种简单、快速、有效的方法,且可应用于电力系统电压稳定性的实时监控.     

基于粒子群算法并计及静态电压稳定性的电力系统无功规划

提出了基于改进粒子群优化算法的无功规划方法,该方法有效提高了初始粒子的质量,消除了传统粒了群优化算法的边界振荡现象,利用电压稳定裕度指标对系统负荷节点进行排序,选择其中电压稳定性较薄弱的节点作为无功补偿装置的安装点,将电压稳定裕度最大作为无功规划的目标函数之一,以改善系统的静态电压稳定性。该规划方法在IEEE30节点系统的应用结果表明其在降低网损的同时能够有效提高负荷节点的电压稳定裕度。     

基于功率传输路径方法的山东电网电压稳定性分析

基于功率传输路径的分析方法,采用2006年典型运行方式数据进行了山东电网的电压稳定性研究。利用局部电压稳定性指标确定了系统电压稳定的薄弱区域,计算了负荷增长过程中西电东送和区域无功平衡关键路径的电压稳定性指标和关键发电机的无功储备指标,总结了影响系统电压稳定性的关键因素,电力系统安全评估软件(VSAT)的计算结果验证了该分析方法的有效性;对山东电网应用静止无功补偿器(SVC)提高电压稳定性的各种方案进行了对比分析,确定了最佳的配置地点。     

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提.针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法.对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值.     

基于功率传输路径的在线电压稳定性评估新方法

电压失稳本质上是一种局部现象,系统的电压稳定程度可以由最易于电压失稳的功率传输路径的电压稳定性来表征。文中应用局部电压稳定性指标确定薄弱负荷节点,并借助电气距离信息,从无功、有功传输路径两方面确定路径参与节点和关键功率源点,得到系统功率传输的薄弱路径集,通过等值判别最弱功率传输路径,将该路径的电压稳定性指标与关键发电机的无功储备指标相结合,评估整个系统的电压稳定程度。新英格兰10机39节点算例系统的仿真结果表明,该方法速度快、精度高,适合于在线应用。     

一种典型电力系统模型的电压稳定分岔分析

基于Walve综合负荷模型,采用非线性动力学理论中的分岔分析方法,对一种典型电力系统模型进行了电压失稳机理研究。研究结果表明该系统有4种引起电压失稳的方式：鞍结分岔导致电压单调失稳, Hopf分岔导致电压周期振荡或低频振荡失稳,倍周期分岔走向混沌引起电压失稳,吸引子共存、状态扰动改变运行状态导致电压失稳。研究结果还表明相邻母线的负荷相互作用将对电压稳定的定性定量性质产生影响;保证电压稳定的控制措施应首先考虑较低电压等级母线负荷的调整,条件许可时限制本地发电机的出力也不失为一种避免电压振荡失稳的方法。     

电压薄弱节点的在线识别与控制方法

快速准确地识别电压薄弱节点并执行相应的控制措施,是防御电力系统电压失稳的一项重要工作.首先,在对电力网络进行等值和解析的基础上,建立了识别节点电压薄弱性的解析指标,该指标具有明显的物理意义,反映了负荷节点电压与所有负荷电流在相应网络阻抗上引起的累积电压降的比值.然后将节点电压薄弱性指标分解为与各负荷节点相对应的贡献度指标,利用贡献度指标可以解析地识别导致节点电压薄弱的关键因素,并能给出相应的控制措施.IEEE 118节点系统仿真结果表明,与模式分析方法相比,所提方法计算结果准确,能有效识别出与所有关键模式相对应的各个薄弱节点,并能给出减轻节点薄弱性的控制措施.     

并联交流系统强度对换流母线电压稳定性的

随着中国互联电网的发展,交直流并联输电系统的电压稳定问题迫切需要研究。从并联交流系统强度出发,以四机两区域系统为例,利用负荷导纳模型算法求取节点电压稳定极限,然后采用负荷裕度和特征值分析方法,详细讨论了并联交流系统强度大小对逆变侧换流母线电压稳定性的影响。最后,利用电磁暂态仿真程序EMTDC／PSCAD对系统进行动态仿真,结果表明在重负荷备件下强并联交流系统有利于提高换流母线的电压稳定性。     

基于最小奇异值灵敏度的电压稳定薄弱节点研究

最小奇异值作为静态电压稳定指标已广泛应用于电力系统的稳定分析之中。在最小奇异值分析的基础上,给出了最小奇异值对负荷功率的灵敏度,提出将最小奇异值灵敏度用于薄弱节点的分析及无功补偿点的确定。以IEEE57节点系统为例,在考虑负荷平均增长的情况下,分析了负荷变化对最小奇异值的影响,确定了系统薄弱区域及最弱节点,算例表明在所确定的最弱节点处进行无功补偿,可更有效地提高系统电压水平和电压稳定性。     

电压稳定分析的潮流算法研究

研究了一种新型的用于电压稳定分析的潮流算法,它可充分考虑电力系统各种类型元件的模型,将常规潮流方程与动态元件的状态方程联立求解,同时解出系统中各个节点的电压、相角以及各种动态元件内部的状态变量。它考虑了系统中各种极限情况,消除了对于PV,PQ及平衡节点等的假设,使计算结果更加接近于系统的实际运行情况。采用上述潮流模型的连续潮流算法,对一个试验系统进行了电压稳定临界点的计算,并与常规潮流算法进行了比较。