电力系统电压稳定性的动态分析方法综述

电力系统电压稳定性是电力工程界的研究热点之一，近年来随着研究的不断深入，迫切要求建立系统动态模型来研究电压稳定性方面的行为特征，以揭示电压崩溃现象的本质，对电压失稳机理做出合理解释。本文从理论依据，发展过程，应用成果等方面对电压稳定动态分析方法研究现状加以总结，讨论了现存方法的不足，并展望了动态分析方法在工程实际中的应用前景。     

电力系统电压稳定的分析研究

围绕电力系统电压稳定问题展开分析研究,论述了电力系统电压稳定的研究现状和方法,并指出了有待进一步研究的工作,以便为相关人员提供一定的参考和帮助.     

一种可在线确定电压稳定运行范围的方法

文中根据节点的戴维南等值电路，提出了一种确定静态电压稳定临界运行状态及其运行范围的方法。通过理论分析认为：节点的最大输出功率与戴维南等值电势的平方成正比、与戴维南等值阻抗成反比，与节点负荷的阻抗角成单调递减变化；节点的临界电压与戴维南等值电势成正比，与节点负荷的阻抗角成单调递减变化。采用广域测量系统，该方法间接地避免了潮流方程的Jacobian矩阵在临界点奇异而带来的不收敛问题，弥补了传统方法在线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方法可行，可以在线快速确定电压稳定临界状态。     

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。     

电力系统电压稳定灵敏度分析方法

灵敏度分析是基于潮流方程的电压稳定性分析方法之一，文中对灵敏度指标进行了分类，提 出了统一的计算方法，还给出了复杂系统的计算算例，探讨了实用简化计算的可行性，最后 就电压稳定灵敏度分析的基本问题进行了讨论。     

电力系统电压稳定与同步稳定分析

本文利用分叉理论对电力系统中电压静分叉失稳与同步静分叉失稳的条件进行探讨,并所得出的条件,相对电力系统的不同运行状况,分析了电力系统电压稳定的关联性,同时也提出了一些新观点。     

电力系统电压稳定控制方法的发展与应用

随着经济的迅速发展与合理利用能源的需求,电力系统向大电网、高电压和远距离方向发展,电力系统的互联,电压稳定问题将越来越突出。因此,研究电压稳定问题的机理及预防电压失稳的控制措施具有重要的意义。对现有的电压稳定分析理论进行了归纳与总结,概述了电力系统电压稳定控制方法的实际应用,并对电力系统电压稳定控制进行了分析与展望。     

电力系统电压稳定性研究综述

随着电力系统的快速发展,电力系统电压稳定性问题已经成为制约电力系统安全运行的重要因素之一,充分研究、总结国内外对电力系统电压稳定性的研究成果,对于确保电网的安全稳定运行具有重要的指导意义。将目前所采用的分析方法归纳为静态电压稳定性分析方法和动态电压稳定性分析方法,并对各种分析计算方法的基本思想、理论成果和应用情况加以总结,以期为电力系统运行和科研工作提供参考。     

考虑功频静特性的连续潮流法静态电压稳定分析

在分析静态电压稳定的连续潮流法基础上,结合负荷的频率静态特性和发电机的频率调节特 性,提出了考虑功频静特性的连续潮流法。分析与计算结果表明,由于在连续潮流法中考虑 按功频静特性来分配发电机有功出力,符合电力系统的实际情况,因而求出的静态电压稳定 的临界值具有合理性,且有实用价值。     

电力系统静态电压稳定分析中的校正控制算法

目前对于静态电压稳定控制问题,一般采用连续潮流计算系统的静态电压稳定裕度,通过非线性最优潮流计算控制措施,计算量较大,不适合在线应用。本文提出一种通过减少系统薄弱支路功率提高静态电压稳定裕度的校正控制方法,并采用文献的方法快速计算静态电压稳定裕度,具有计算量小、速度快等特点。我国某实际的682节点973支路系统的算例表明本文方法简单、实用。     

电力系统静态电压稳定分析中的校正控制算法

目前对于静态电压稳定控制问题,一般采用连续潮流计算系统的静态电压稳定裕度,通过非线性最优潮流计算控制措施,计算量较大,不适合在线应用。本文提出一种通过减少系统薄弱支路功率提高静态电压稳定裕度的校正控制方法,并采用文献[13]的方法快速计算静态电压稳定裕度,具有计算量小、速度快等特点。我国某实际的682节点973支路系统的算例表明本文方法简单、实用。     

电力系统动态稳定性的解析延拓分析

在静态电压稳定性分析中，常把潮流极限或PV曲线的顶点视为电压稳定的临界点，由于这种分析方法未计及系统元件的动态特性，使分析结果的可信度受到影响。该文在延拓算法基础上利用小扰动分析法进行动态稳定性研究，并采用状态变量的模式参与因子进行稳定类型判别：采用带预测-校正步骤的延拓算法追踪系统的平衡解流形，延拓过程使用局部参数化方法；由获得的各平衡点出发，在计及发电 机、励磁与调速系统和SVC动态的情况下，利用小扰动分析法分析电力系统的电压稳定性，系统相关状态矩阵的形成采用对状态变量逐个施加扰动的数值计算方法。算例分析结果表明，与静态分析法得到的电压稳定极限相比，文中使用计及元件动态特性的小扰动分析法所获得的电压稳定极限具有明显的不同，而且在考虑元件动态特性的情况下，系统可以运行于PV曲线下半支的部分区域。     

电力系统动态稳定性的解析延拓分析

在静态电压稳定性分析中，常把潮流极限或PV曲线的顶点视为电压稳定的临界点，由于这种分析方法未计及系统元件的动态特性，使分析结果的可信度受到影响。该文在延拓算法基础上利用小扰动分析法进行动态稳定性研究，并采用状态变量的模式参与因子进行稳定类型判别：采用带预测-校正步骤的延拓算法追踪系统的平衡解流形，延拓过程使用局部参数化方法；由获得的各平衡点出发，在计及发电 机、励磁与调速系统和SVC动态的情况下，利用小扰动分析法分析电力系统的电压稳定性，系统相关状态矩阵的形成采用对状态变量逐个施加扰动的数值计算方法。算例分析结果表明，与静态分析法得到的电压稳定极限相比，文中使用计及元件动态特性的小扰动分析法所获得的电压稳定极限具有明显的不同，而且在考虑元件动态特性的情况下，系统可以运行于PV曲线下半支的部分区域。     

电力系统静态电压稳定极限的分区求解算法

提出一种适用于大规模电力系统电压稳定分析的分区并行连续潮流算法,求取静态电压的稳定极限。首先将电力网络划分成由联络线联系起来的若干个子网,子网内部母线的关联性强而与外部网络仅通过少数联络线相连;以子网为收缩节点、联络线为支路构造浓缩网络。进行计算时,通过前向简化形成预估环节的接口方程,同时以浓缩网络的电压为控制电压向量求出控制步长;校正环节通过双向迭代方法交替实现对浓缩网络和收缩节点的牛顿法线性增量方程的求解。对新英格兰系统和我国东北电网的仿真测试结果验证了该方法的可行性。     

基于特征结构分析法的风电系统静态电压稳定分析

针对风电场(基于异步风电机组构成)并网对原有电力系统静态电压稳定性的影响,结合异步发电机组的无功-电压特性,采用收敛潮流雅克比矩阵特征结构分析法,分析风电场的接入对系统静态电压稳定性的影响。在标准IEEE-30节点系统中并入风电场进行仿真分析,研究表明风电场的接入使得原有系统静态稳定裕度降低,弱稳区域扩大,负荷裕度降低。与其他方法相比此方法更好的实用性和灵活性,适用于大型电力系统。     

四川电网静态电压稳定分析

采用电力系统综合分析程序PSASP对2010年四川电网进行静态电压稳定分析,研究电网的电压无功问题。通过连续潮流计算、V-P曲线分析和灵敏度分析计算电压稳定裕度,寻求电网电压薄弱节点、薄弱线路以及薄弱区域。     

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。     

数据驱动的电力系统静态电压稳定态势评估

随着电力系统的日益复杂,传统静态电压稳定分析方法难以满足精度和速度要求。为此,提出一种数据驱动的静态电压稳定评估方法。首先,通过仿真工具沿时间轨迹捕捉不同时间断面上的系统状态数据,筛选出与系统电压稳定性关联度较高的特征属性,采用静态负荷有功功率裕度对数据进行标签分类。然后,应用集成多个决策树的随机森林分类器模型将原始状态标签数据转化为稳定信息和行为模型,从数据中感知和学习静态电压稳定行为。最后,通过查询随机森林的分类结果,实现对静态电压稳定性的判断。仿真结果表明,该模型可行有效,适用于静态电压稳定态势评估。