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。     

基于广域测量系统的电压稳定指标

综述和比较了多种基于广域测量的在线电压静态稳定指标,通过理论分析指出了这几种指标的理论缺陷和使用限制。利用同步测量的母线电压相量、线路潮流等电气量,根据线路潮流电压方程计算比较线路两侧电压水平,提出了一种新的电压稳定性指标Ivs,指示被监测线路或母线的电压稳定情况。通过系统等效的方法解耦多机系统的线路电压耦合性,可将该指标推广到多机系统。在单机单负荷系统和IEEE 14节点系统的仿真表明,Ivs可以准确快速地判断系统线路电压稳定情况,预测线路电压失稳点,且适用于所有种类的线路。与之前的电压静态稳定指标相比,Ivs具有无需判断线路电阻,物理概念清晰,适用范围广,线性度好等优点,有利于实现在线电压稳定监测和评估。     

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.     

基于负荷裕度的在线电压稳定指标

提出了一种基于PMU同步测量数据的负荷节点有功极限和无功极限快速计算方法,在此基础上分别给出电压崩渍的有功裕度指标和无功裕度指标.该方法基于系统的当前运行点,采用π型电路模型对复杂网络进行在线参数辨识,在此基础上推导了负荷的有功裕度和无功裕度的快速计算方法,然后采用基于节点功率的电压稳定指标进行电压稳定判别.该方法能明确区分是由于有功过载还是无功缺乏所引起的电压失稳,并且具有良好的单调性和线性,能够为电压稳定的在线控制提供准确的参考依据.在IEEE 118节点系统中的仿真证明了该方法的有效性.     

基于广域测量的在线电压稳定监视

广域测量技术的发展和应用为电力系统电压稳定监视奠定了基础.对采用局部电压、电流变化估计电网侧等值阻抗进行了分析,指出利用SCADA/EMS测量数据不能准确估计电网侧等值阻抗的缺陷,提出基于节点电压和负荷电流相量变化的改进方法和电压稳定性指标.采用广域测量系统间接地避免潮流方程在临界点的不收敛,弥补传统方法在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指标能够正确指示节点的电压稳定性,适于对节点在线静态电压稳定的监视,具有一定实用性.     

基于广域测量的在线电压稳定监视

广域测量技术的发展和应用为电力系统电压稳定监视奠定了基础。对采用局部电压、电流变化估计电网侧等值阻抗进行了分析,指出利用SCADA/EMS测量数据不能准确估计电网侧等值阻抗的缺陷,提出基于节点电压和负荷电流相量变化的改进方法和电压稳定性指标。采用广域测量系统间接地避免潮流方程在临界点的不收敛,弥补传统方法在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指标能够正确指示节点的电压稳定性,适于对节点在线静态电压稳定的监视,具有一定实用性。     

基于广域测量系统的电压稳定动态监测

基于同步相量技术的广域动态测量系统,可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性,弥补了现有 SCADA 系统和故障滤波系统的不足,为大电网动态电压稳定监测奠定了基础。介绍了WAMS的基本原理,接着比较详细地阐述了电压稳定在线监测系统的内容及其在线应用的具体实现方法。在EPRI-36节点系统上的仿真结果验证了该监测系统的有效性。     

基于广域测量系统的电压稳定动态监测

基于同步相量技术的广域动态测量系统,可以在时空坐标下监测电力系统动态运行特性,弥补了现有 SCADA 系统和故障滤波系统的不足,为大电网动态电压稳定监测奠定了基础.介绍了WAMS的基本原理,接着比较详细地阐述了电压稳定在线监测系统的内容及其在线应用的具体实现方法.在EPRI-36节点系统上的仿真结果验证了该监测系统的有效性.     

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。     

基于广域量测的电压稳定在线监测方法

利用电压稳定在线监测系统进行在线预警,是电压稳定在线监控系统的重要组成部分。该文根据单电源简单传输系统模型,提出一种在线监测静态电压稳定性的负荷裕度指标,它可准确地反映节点的负荷裕度,能给出运行点是否位于系统PV曲线上半支或下半支的信息。对多机系统中的负荷节点及联络节点构造单电源功率传输等值系统,等值电源的电压幅值能基本保持恒定;利用广域量测系统,测量计算单电源功率传输等值系统参数及负荷裕度指标。在改进的IEEE 50机测试系统上仿真表明,提出的电压稳定在线监测方法能很好地反映负荷裕度,捕捉到电压稳定薄弱母线。     

基于WAMS的电力系统暂态稳定预测

通过分析速度控制系统的模型得到功角的变化趋势,以广域测量系统实时量测的功角为基础,采用三角函数组合算法,预测电力系统故障后发电机的功角变化,以预测电力系统暂态稳定性。在预测算法中,采用非线性最小二乘法计算三角函数系数,以线性化和线性最小二乘法计算求解包络线方程,提高了计算的精度。本文提出一个快速判断暂态稳定的指标。在EPRI鄄36节点系统上的仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于广域测量系统的电力系统多摆稳定性评估方法

电网规模的扩大使电网稳定性问题更加突出,电力市场运行机制也迫切要求稳定分析的定量化。广域测量系统(WAMS)的出现为电力系统多摆稳定性评估提供了新的契机。该文基于WAMS提供的系统实时同步运行轨迹,根据发电机动能-功角曲线定义了曲率矢量,并分析了其与单机稳定性的关系。通过理论推导证明了这种关系的有效性,提出将该曲率矢量作为单机稳定测度函数,进而提出一种系统稳定识别判据。最后分别在IEEE-9节点系统和电科院6机22节点系统上进行仿真,仿真结果验证了该判据的有效性。     

基于支路电压方程的在线电压稳定指标

提出一种基于支路电压方程的电压稳定指标,该指标具有显式表达式,可结合PMU量测实现在线计算和应用。首先,利用电压功率灵敏度在电压崩溃点趋于无穷大的特性,推导获得该指标。其次,通过分析静态负荷特性对该指标假设条件(即P-V曲线电压崩溃点处特性)的影响,揭示了该指标对静态负荷特性的适应性,并用单支路系统进行了仿真验证。进一步,采用多支路系统验证了该指标可有效表征支路电压的稳定性,且具有较高的适用性。最后,探讨了应用等效方法改进该指标,从而提升多节点系统中该指标准确性的方法,并用10节点系统验证了改进指标的有效性。     

基于WAMS受扰电压轨迹簇特征的电力系统暂态稳定性预测

为了能够实现快速实时的暂态稳定性预测,提出了一种基于故障后发电机端电压受扰轨迹簇特征的电力系统暂态稳定性预测方法。首先通过WAMS系统获取故障后发电机端电压受扰轨迹簇信息,利用电压轨迹簇的几何属性定义了29个特征指标,然后利用Relief算法从中筛选出与系统暂态稳定性密切相关的广域故障特征指标子集,并利用支持向量机(SVM)构造电力系统暂态稳定性预测器。以新英格兰10机39节点系统为例,对所提出的暂稳预测器的性能进行了大量测试。结果表明,相较于已有研究应用故障后发电机电压数据进行的暂态稳定性预测,所提出的基于广域故障特征的暂稳预测器能有效提高电力系统暂态稳定性预测的准确性(预测准确率由94%提高到96%以上)。另外,特别是对于不完全WAMS信息的暂稳预测、对未知运行方式和未知拓扑结构的电力系统暂稳预测具有独特的优势,显著提高了暂稳预测系统的鲁棒性(预测准确率均能达到94%以上)。     

静态电压稳定分析模块在江苏电网的在线应用

应用最小奇异值分析法与连续潮流方法开发了集成于能量管理系统中的静态电压稳定分析模块,并在江苏电网投入在线应用。结合现场测试结果,对潮流计算中节点类型的转换、外网等值机的处理、最小奇异值指标的应用等工程应用中的问题进行了分析。针对最小奇异值指标作为电压稳定判据存在无明确的物理意义且呈现强烈的非线性的不足,结合区域电压稳定裕度的计算给出了一种实用的系统电压稳定程度判定方法。     

基于L指标的电压稳定约束下的最优潮流

为追求更大的经济利益,电力系统的运行日益接近其稳定临界,增加了系统出现电压失稳的可能性,故在传统的最优潮流中考虑电压稳定约束十分必要。本文利用电压稳定￡指标,建立了包含电压稳定约束的四种最优潮流模型（VSCOPF）：最大化稳定裕度模型、固定稳定裕度模型、线性组合模型和混合模型。通过多个测试系统对上述模型进行了分析和计算,基于计算结果对各个模型解的存在性、能否科学地兼顾电压稳定性和经济性等问题进行了较为详细的讨论。该项工作对于寻求更为科学实用的、能够合理计及电压稳定约束的最优潮流模型,具有一定的帮助。     

一种基于广域测量系统过程量测数据的快速暂态稳定预估方法

在高阶Taylor级数法暂态稳定计算方法的启发下,提出了一种以广域测量系统(WAMS)过程测量数据为基础的电力系统暂态稳定快速预估方法。该方法通过对高精度、高密度的WAMS过程测量数据进行插值或曲线拟合等数值运算,得到发电机转子角及角速度的高阶导数,从而利用Taylor级数展开式获得未来时刻的发电机转子角和角速度。理论分析和算例测试表明,该方法能够在数10ms内完成系统未来运行轨迹的预测,为电力系统暂态稳定在线应用提供了一种可行的实现方法。