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N-1故障后系统小干扰电压稳定极限点计算

电力系统保护与控制 2011年第14期39卷 33-39,46页

作者：林舜江刘明波华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省绿色能源技术重点实验室广东广州510640

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗表示的电力系统短期电压稳定分析数学模型,并推导出负荷增减的表示方法。根据系统小干扰方程状态矩阵特征值为零的特点,提出了计算小干扰电压稳定极限点的数学模型,以求得N-1故障后系统从当前运... 详细信息

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗表示的电力系统短期电压稳定分析数学模型,并推导出负荷增减的表示方法。根据系统小干扰方程状态矩阵特征值为零的特点,提出了计算小干扰电压稳定极限点的数学模型,以求得N-1故障后系统从当前运行状态到电压稳定极限点需增减的负荷。通过对发电机稳态方程中功角的三角函数项引入辅助变量,将极限点计算模型转化为关于未知量的线性或二次函数,进而可采用最优乘子牛顿法计算极限点,以解决极限点处系统稳态方程雅可比矩阵奇异带来的收敛困难。IEEE9节点系统和IEEE39节点系统的计算结果表明该方法能够可靠地收敛到N-1故障后系统的小干扰电压稳定极限点。

关键词：小干扰电压稳定感应电动机 N-1故障电压稳定极限点负荷增减最优乘子牛顿法

基于准稳态分析求取中长期电压稳定极限新方法

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电力系统保护与控制 2011年第18期39卷 1-7,25页

作者：安宁陈兴雷任瑞周双喜中国电力科学研究院电网安全与节能国家重点实验室北京100192 罗山电业局河南罗山464200 清华大学电机系北京100084

采用准稳态分析方法,通过一系列准稳态平衡点获得中长期系统轨迹,研究了考虑负荷需求增长模式和系统扰动影响下的中长期电压稳定极限。该算法通过选取连续变量使得在系统极限点附近具有良好的收敛性,能较准确地计算负荷裕度,兼顾了计算... 详细信息

采用准稳态分析方法,通过一系列准稳态平衡点获得中长期系统轨迹,研究了考虑负荷需求增长模式和系统扰动影响下的中长期电压稳定极限。该算法通过选取连续变量使得在系统极限点附近具有良好的收敛性,能较准确地计算负荷裕度,兼顾了计算的效率和准确性。基于该算法首先研究了一类较简单情况,即只考虑静态负荷和由OLTC动作所反映的负荷恢复;然后考虑更为一般的情况,即系统中含具中长期恢复特性的动态负荷。最后给出了基于测试系统的仿真算例,验证了方法的正确性。

关键词：电力系统电压稳定时域仿真电压稳定极限点

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求取电压稳定分歧点的改进步长连续潮流法

电力系统及其自动化学报 2012年第5期24卷 112-116页

作者：贺泳华刘光晔高磊湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 西北电网西安输变电运行公司西安710065

连续潮流法是求取电压稳定分歧点的一种有效方法,但现有方法计算量大。为此,提出一种改进步长连续潮流法,先对线性电路的戴维南等值原理进行广义扩充,证明了非线性电力系统传输最大功率条件是:戴维南动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻... 详细信息

连续潮流法是求取电压稳定分歧点的一种有效方法,但现有方法计算量大。为此,提出一种改进步长连续潮流法,先对线性电路的戴维南等值原理进行广义扩充,证明了非线性电力系统传输最大功率条件是:戴维南动态等值阻抗模等于负荷静态等值阻抗模。并根据戴维南动态等值阻抗引导的负荷阻抗变化初步预测极限功率,以此作为连续潮流计算的步长选择依据,实现变步长连续潮流计算。对IEEE118系统进行仿真计算,结果表明该算法能既快速又准确地找到电压稳定分歧点。

关键词：电压稳定极限点广义戴维南等值原理连续潮流步长控制静态电压稳定

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考虑综合负荷动态模型的小干扰电压稳定研究

电气应用 2009年第5期28卷 24-28,56页

作者：林舜江李欣然刘杨华华南理工大学电力学院湖南大学电气与信息工程学院

构建了简单电力系统考虑综合负荷感应电动机并联恒阻抗动态模型的电压稳定分析的微分代数方程组(DAE)模型。推导出系统线性化小干扰方程状态矩阵的解析表达式,对PV曲线上一些平衡点进行小干扰分析的结果表明系统静态传输功率极限点并不... 详细信息

构建了简单电力系统考虑综合负荷感应电动机并联恒阻抗动态模型的电压稳定分析的微分代数方程组(DAE)模型。推导出系统线性化小干扰方程状态矩阵的解析表达式,对PV曲线上一些平衡点进行小干扰分析的结果表明系统静态传输功率极限点并不是系统的小干扰电压稳定极限点。分析了PV曲线上小干扰电压稳定极限点的位置与综合负荷模型参数变化的关系,结果表明其位置与参数k_d、r_2和s_0的值有很大关系,实际系统的综合负荷参数处于k_d很大、或r_2很小、或s_0很大的运行工况时将比较容易发生电压失稳。

关键词：电力系统动态负荷模型小干扰电压稳定电压稳定极限点

大规模风电并网对电力系统电压稳定性影响的研究

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大规模风电并网对电力系统电压稳定性影响的研究

作者：党媛兰州理工大学

学位级别：硕士

风能作为清洁能源已被人们熟悉和利用,在过去20多年中我国的风能开发取得长足的进步,对常规能源起到很好的补充作用。目前,我国已建成和正在建设的装机容量达千万千瓦级的风电基地有10个,风电规模越大,在并网运行时会出现各种各样的问题... 详细信息

风能作为清洁能源已被人们熟悉和利用,在过去20多年中我国的风能开发取得长足的进步,对常规能源起到很好的补充作用。目前,我国已建成和正在建设的装机容量达千万千瓦级的风电基地有10个,风电规模越大,在并网运行时会出现各种各样的问题,其中风电接入系统后的电压稳定性是一个主要问题。本文从风电场整体有功出力、风电场无功功率特性、风电场及输电网电压特性分析入手,计算风电接入系统后的电网潮流分布,进而得到含大规模风电系统的静态电压稳定极限点。本文首先对风电场和风电场群分别进行了有功出力分析,对风电场的分析主要是考虑风电机组间的尾流效应,对风电场群的分析主要是考虑多空间尺度下风电场间的相关性、同时率和平滑效应等。其次对风电场无功功率特性和并网点电压特性进行了分析,对风电场无功功率特性的分析主要是风电机组和输电设备的无功吞吐量、风电场群的无功功率特性、计及风电场内部电气接线的无功电压特性等,对并网点电压特性的分析主要是风电并网引起的电压问题、有功出力变化和无功功率波动对电压的影响、以及风电大规模脱网后电网的电压特性。再次在以上分析的基础上,结合风电并网的大规模、高集中、远距离特点,运用局部参数连续潮流算法求解系统静态电压稳定极限点。最后对酒泉风电基地风电场群接入系统进行仿真计算,分析计算结果与系统实际运行工况完全吻合。本文针对局部参数连续潮流算法的两个缺点提出了改进算法,即牛拉法降阶简化为PQ分解法和用二次曲线拟合法求电压稳定极限点,详细推导了改进的依据和步骤,并用改进算法对原算例进行仿真计算,计算结果表明:在保证计算精度的前提下,其计算用时很短,适合于在线潮流计算。

关键词：风电场有功出力无功电压特性电压稳定极限点连续潮流法

应用非线性电路动态分析方法快速计算电力系统极限潮流

同方学位论文库评论

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应用非线性电路动态分析方法快速计算电力系统极限潮流

作者：唐可馨湖南大学

学位级别：硕士

随现代电力工业的飞速发展,电力系统逐渐进入大规模、重负荷、远距离以及超高压输电的的发展阶段。交直流互联及分布式电源的加入,使得电力系统网络结构愈发复杂,电力用户和电力需求日益增长,电力系统维持安全稳定运行的难度随之显著上... 详细信息

随现代电力工业的飞速发展,电力系统逐渐进入大规模、重负荷、远距离以及超高压输电的的发展阶段。交直流互联及分布式电源的加入,使得电力系统网络结构愈发复杂,电力用户和电力需求日益增长,电力系统维持安全稳定运行的难度随之显著上升,因而,对电力系统电压稳定极限点及其极限潮流的求取问题,在电压稳定性的研究中极具实际意义。在电压稳定极限点求取方法中,一般以潮流方程及其拓展方程为基础进行连续潮流计算。通过潮流方程参数化、预测、步长控制、矫正步骤的连续潮流迭代计算,到达系统电压稳定极限点附近区域时,存在雅克比矩阵奇异的问题,计算收敛速度慢等缺点。为了加快计算速度,如何选择合适的步长,是连续潮流计算方法主要的研究内容。应用非线性电路动态分析方法,将注入功率负荷模型线性化,得到负荷支路的动态等值阻抗模型。在系统网络的负荷节点,通过添加负荷动态等值阻抗接地支路,提出了反映系统非线性特性的网络动态阻抗矩阵。网络动态阻抗矩阵具有以下特点:动态自阻抗是负荷节点的系统动态等值阻抗(即系统戴维南等值阻抗)与负荷支路阻抗的并联值,由此可以快速计算各负荷节点的系统动态等值阻抗;通过比较系统的动态等值阻抗模和负荷的动态阻抗模的大小,可以确定负荷功率达到极限状态的距离,由此选择合适的负荷功率增加的步长。提出应用非线性电路动态分析方法快速计算电力系统极限潮流的方法。证明了当负荷功率达到极限状态时,负荷动态阻抗与系统动态等值阻抗在复数域中必须互为反数。据此,提出网络动态阻抗矩阵参数的迭代计算方法:在潮流计算初始点,以网络阻抗矩阵为基础,追加负荷动态等效阻抗,其动态阻抗的模等于静态等值阻抗模,通过迭代计算,修正负荷动态阻抗的阻抗角,得到网络动态矩阵。根据网络动态矩阵的自阻抗(对角元素),分解得到系统的动态等值阻抗与负荷的动态等值阻抗。通过比较系统的动态等值阻抗模和负荷的动态阻抗模的大小,修正负荷的静态等值阻抗,并求解线性网络方程,快速确定合适的负荷功率增加步长。当负荷到达电压稳定极限状态时,网络动态矩阵的自阻抗趋于无穷大,由此提出了极限潮流迭代计算结束的判据。通过3节点系统和IEEE14节点系统仿真验证了本文提出的应用非线性电路动态分析方法快速计算极限潮流的可行性,其能够有效减少计算量,验证了判据的正确性和有效性。

关键词：电力系统连续潮流极限潮流电压稳定极限点负荷裕度