IEEE／CIGRE与DL 755—2001关于电力系统电压稳定分类的述评

电压稳定性问题日益引起人们的关注,针对电压稳定定义及分类也做了大量的工作。文章在总结以前关于电压稳定定义及分类的基础上,详细比较分析了《电力系统安全稳定导则》(DL 755-2001)与IEEE/CIGRE关于电力系统电压稳定定义及分类的区别和联系,给出了计算所用模型,为实际电网计算提供了指导作用。     

电力系统安全稳定性的定义与分类探析

随着新能源发电设备的大规模持续并网和特高压交直流电网的快速发展,我国电源结构和电网格局发生了重大改变,电力系统安全稳定特性发生了深刻变化,出现了很多无法纳入现有稳定性分类体系的新型失稳现象和异常运行状态,亟需提出适应当前电网发展的分类体系。为此,该文首先介绍强制性国家标准GB 38755-2019《电力系统安全稳定导则》提出的电力系统稳定性定义与分类,分析比较其与IEEE/CIGRE-2004稳定性分类的异同;然后,对IEEEPES在2020年提出的电力系统稳定性扩展分类方法进行评述;最后,以问题性质、表征形式、扰动大小和动态过程为分类原则和依据,提出电力系统安全稳定性的分类体系。对电力系统安全稳定性进行合理的分类,可以准确区分不同现象的物理性质,有助于对问题进行合理简化及采用恰当的分析模型和仿真工具,对系统规划、设计、运行和科学研究均有重要的指导意义。     

电力系统稳定问题研究综述

从电力系统稳定定义及分类、研究方法及现状等方面对电力系统稳定问题进行了综合概括总结,回顾了近二十年来电力系统稳定问题所取得的研究成果,并对在线稳定评估及决策相关技术、特高压交直流输电对电网稳定影响、智能化电网对电网稳定分析要求等方面的稳定研究进行了总结与展望,便于更好深入理解电力系统稳定的原理、机理,以便更好的指导电力系统分析计算工作,从而建设坚强电网、保证电网的安全稳定运行。     

电力系统电压稳定机理研究

正确认识电力系统电压稳定机理是电压稳定研究进一步发展的关键。在分析了电压稳定定义和数学模型后,给出了物理意义明确的电压稳定和电压崩溃的定义。分别对纯电阻电路和交流电路的电压稳定性机理进行了研究,说明了电力系统电压稳定性的机理,并从输电网络输电极限、负荷动态特性以及受端系统电压支撑3个方面对电力系统电压稳定进行机理解释。     

发电机组惯性常数与电力系统暂态稳定

惯性是电力系统暂态稳定计算中的重要参数。本详述了这一参数的两种定义，惯性常数对暂态稳定的影响以及抑制惯性常数偏小的不良后果的各种实用、有效措施。     

基于小波熵和小波熵权的电能质量扰动识别

电力系统中电能质量扰动信号的分类和识别一直是国内外众多学者研究的热点问题。小波分析是具有时频局部化特性的时频分析方法,在此基础上定义的小波熵具有较好的定量特征提取能力。基于此,在给出小波熵、小波相对熵和小波熵权的基本原理和定义的基础上,文章提出利用小波熵和熵权两种测度来分类和识别电能质量扰动信号,建立了各种扰动的仿真模型,对电压突降、突升、中断,振荡暂态、脉冲暂态、电压尖峰、缺口、谐波等扰动类型进行了系统的仿真分析。结果表明,不同类型扰动信号的小波熵及熵权具有不同的定性规律,小波熵及小波熵权对电能质量扰动具有一定的分类识别能力。     

电力系统稳定控制方法综述

现代电力系统的发展使其稳定性问题日趋重要,结合电力系统稳定控制对象,介绍了电力系统稳定的定义及分类,对提高电力系统稳定性的各种控制方法及应用作了综述,包括：基于电力系统线性模型的极点配置、线性最优、线性二次高斯、电力系统非线性控制Lyapunov直接法,映射线性化方法,H∞鲁棒性控制,变结构控制等。最后指出了值得关注的研究方向。     

电力系统暂态稳定影响因素的分析

电力系统暂态稳定影响因素的分析对电力系统暂态稳定性、电力系统的安全运行和暂态稳定预防控制都有着重要意义。影响电力系统暂态稳定的主要因素分别为故障类型、运行方式、微机保护的故障切除时间等。本文通过使用华中科技大学研发的WDT-Ⅲ电力系统综合自动化试验台进行暂态稳定实验,并对获取的实验数据进行了分析研究,实验结果表明,三种因素对电力系统暂态稳定具有不同的影响。实验结果分析对提高电网暂态稳定分析具有一定的参考价值。     

电力系统安全稳定控制的分析与展望

电力系统在大扰动下一旦失去稳定,往往造成大范围、较长时间停电,重则可能使电力系统崩溃和瓦解.因此,研究和实施相应的安全稳定控制措施,不但可以提高系统运行的可靠性,而且可以因传输能力的提高而产生直接经济效益.本文分析了当前电力系统安全稳定控制的类型和措施,介绍了国内外安全稳定控制的现状及相关技术的发展,对电力系统安全稳定控制的发展作出几点展望.     

电力系统安全稳定控制的分析与展望

电力系统在大扰动下一旦失去稳定,往往造成大范围、较长时间停电,重则可能使电力系统崩溃和瓦解.因此,研究和实施相应的安全稳定控制措施,不但可以提高系统运行的可靠性,而且可以因传输能力的提高而产生直接经济效益.本文分析了当前电力系统安全稳定控制的类型和措施,介绍了国内外安全稳定控制的现状及相关技术的发展,对电力系统安全稳定控制的发展作出几点展望.     

负荷失稳的有界性分析及其与电压稳定的关系

准确界定负荷稳定与电压稳定的关系对于完善电力系统电压稳定理论基础有重要意义.利用非线性动力系统稳定理论,定义了负荷稳定,发现负荷失稳的有限性,即在负荷失稳后,负荷等值导纳模值只能在有限的范围内变化.研究了电压稳定问题的本质属性,认为电压稳定性应属于输出变量有界性问题.用戴维南等值定理分析了负荷稳定与电压稳定的关系.结果表明:负荷失稳的有界性决定了电力系统负荷稳定性不能等同于电压稳定性,负荷失稳不是电压失稳的充分条件;电力系统电压稳定性的本质属性决定了电压稳定性不仅与负荷稳定有关,而且与系统各元件和控制装置对电压的支持力度有关.对典型测试系统的仿真,证实了研究结果的正确性.     

云广直流孤岛运行的稳定特性研究

根据云广直流孤岛运行的实际情况,提出了适用于孤岛运行的稳定判据;对孤岛运行的静态电压稳定问题进行了分析,提出了适用于孤岛运行的静态电压稳定裕度指标,计算了典型方式的稳定极限和稳定裕度;对线路、机组等元件N?1、N?2和多重严重故障下系统的响应进行了分析,掌握了孤岛系统暂态电压稳定和频率稳定的规律;提出了提高孤岛系统稳定性的措施建议。     

基于广域量测信息的电力系统暂态稳定研究综述

暂态稳定是电力系统研究的重要内容,一直以来受到人们的关注。近年来,随着基于相量测量装置的广域测量系统日趋完善,实时获取全网动态响应数据成为可能,这为暂态稳定研究提供了新手段。文章从暂态稳定传统分析方法的改进、快速暂态稳定判据的研究、暂态稳定趋势预测以及暂态稳定控制4个方面,对广域量测信息在电力系统暂态稳定研究中的应用进行了综述,指出基于广域量测信息进行暂态稳定研究是未来的发展方向。     

基于稳定域边界的主导不稳定平衡点(BCU)法前提条件的验证

通过对基于稳定域边界的主导不稳定平衡点法(Boundary of stability based controlling unstable equilibdum point method，BCU)的前提条件的分析，得到了当故障清除后的电力系统不完全稳定时，应用该方法的一个必要条件：相关的广义梯度系统不完全稳定。并证明了使该条件得到满足的一个充分条件：广义梯度系统无源点。在稳定性分析中，可以通过检验该条件来间接地检验电力系统是否满足BCU法的前提条件。对一个4机系统和IEEE50机测试系统的计算验证了上述的结果。     

电压稳定和功角稳定关系的平衡点分析

分析了一个典型系统的平衡点与负荷功率、发电机功率的关系，表明静态电压稳定和功角稳定本质上都可视为一种不稳定平衡点的模式，揭示了系统失稳模式随潮流改变而转变的现象，还指出了P—V曲线的下半分支和其他分支蕴含了丰富的系统分岔信息，可从中了解系统不稳定平衡点的产生和消失情况。对不同负荷模型的分析结果则说明了不同负荷模型会导致不同的失稳模式。所得结论具有普遍性，对深入研究复杂系统下电压稳定和功角稳定关系有一定的价值。     

感应电动机暂态电压失稳的定量分析

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的暂态电压失稳现象，进一步改进了感应电动机暂态电压稳定的判据，以便尽早地中止仿真过程；还提出了暂态电压稳定裕度的概念和定义，直接求取与暂态电压稳定相应的故障临界切除时间，以及与给定故障切除时间相应的极限动态负荷。算法的有效性和强壮性华中系统、浙江系统和新英格兰系统中得到了验证。     

空间时间混合变步长暂态稳定仿真新算法

本文提出了一种新的电力系统暂态稳定仿真算法。该方法基于事故扰动对系统中不同区域具有不同的影响,对不同的发电机使用不同的积分步长,在积分过程中自动地将大系统分割成一系列子系统,在每步积分或在绝大部分时间里只需求解一个或几个子系统,从而在稳定计算中将一系列高维数方程组的求解螽化成一系列低维数方程组的求解。 这种方法既不同于常规的变步长方法,也不同于一般的固定边界分解方法和混合步长积分方法.通过对一个31机、128节点系统的数字仿真,验证了该方法的有效性.     

基于混合方法的电力系统暂态稳定性分析

本文将数值仿真方法和暂态能量函数法相结合,提出了一种分析出力系统暂态稳定性的混合求解方法。该方法首先通过数值积分计算出系统的运行轨迹,然后利用暂态能量函数法判别出系统的稳定性。 为了避免不必要的、费时的数值积分计算,本文提出了一种仿真计算终止判据。另外,本文提出了一种曲线拟合技术,不仅可以快速地求解出系统在稳定情况下的稳定裕度,而且还可以估计出系统的极限切除时间等。 这种混合方法结合了数值仿真方法和暂态能量函数法两者的优点,为在线暂稳分析和控制提供了一个有力工具。     

浙江电网稳定控制技术开发和应用情况回顾

简述了浙江电网发展的三个阶段,以及电网发展各个阶段的稳定特点和稳定控制技术开发和应用的重点,对曾经付诸实施的稳定控制装置情况进行了简要回顾。     

高压直流输电系统功率/电压静态稳定性的建模与分析

高压直流输电系统功率/电压静态稳定性与所连接的交流系统的强弱及其所采用的控制方式密切相关.阐述了用于分析直流输电系统功率/电压静态稳定性的系统小信号模型及分析方法,对不同控制下系统静态稳定指标进行了分析,结论表明,弱交流系统的功率稳定性与电压稳定性都较差,随着SCR的逐渐增大,都将有所改善;逆变器采用定直流电压控制比采用定熄弧角控制时系统的功率稳定性与电压稳定性要好.