基于擴(kuò)展潮流分岔點(diǎn)解析的靜態(tài)電壓穩(wěn)定問題研究.pdf

1、現(xiàn)代電力系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離、大容量電能的傳輸及電力市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)機(jī)制的形成都對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。隨著近年來一系列電壓崩潰事故的發(fā)生，電壓穩(wěn)定問題已成為熱點(diǎn)問題。然而，現(xiàn)有的方法還很難快速而準(zhǔn)確地分析系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性并制定出相應(yīng)的控制策略來防止電壓崩潰事故的發(fā)生。這就要求盡快研究新的方法去解決這些難題。
　　本文在綜述現(xiàn)有靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析與控制理論的基礎(chǔ)上，提出了一種基于擴(kuò)展潮流分岔點(diǎn)解析思想研究靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析與控制問

2、題的方法。該方法主要討論了在擴(kuò)展潮流模型下系統(tǒng)PV曲線的追蹤、分岔點(diǎn)的精確識(shí)別、預(yù)想事故的篩選和排序及制定電壓穩(wěn)定的預(yù)防和校正聯(lián)合控制策略等問題。
　　為了解決在擴(kuò)展潮流模型中計(jì)及發(fā)電機(jī)定子電流約束時(shí)，潮流難于收斂和不易精確求出靜態(tài)分岔點(diǎn)的問題，提出了一種改進(jìn)的連續(xù)潮流法來追蹤系統(tǒng)的PV曲線并判斷其分岔類型。對(duì)于發(fā)電機(jī)的電流限制約束，給出了新的直接處理算法；對(duì)不易精確求得的極限誘導(dǎo)分岔點(diǎn)，通過在連續(xù)潮流法的校正步驟中，將關(guān)鍵的極限

3、約束方程作為附加方程來快速而精確地求解。分岔點(diǎn)的精確識(shí)別是進(jìn)一步應(yīng)用靈敏度法對(duì)預(yù)想事故進(jìn)行分析的重要保障。
　　針對(duì)基于分岔點(diǎn)處簡(jiǎn)單靈敏度法對(duì)事故后系統(tǒng)電壓穩(wěn)定裕度估計(jì)誤差較大的問題，提出了一種新的基于分岔點(diǎn)的靈敏度法。對(duì)于支路型故障，通過在事故前系統(tǒng)的分岔點(diǎn)引入置換定理而方便地計(jì)算出負(fù)荷參數(shù)對(duì)支路傳輸容量的靈敏度，來估計(jì)事故后系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定裕度，克服了負(fù)荷裕度對(duì)線路參數(shù)的靈敏度線性度差的缺點(diǎn)。對(duì)于發(fā)電機(jī)型故障，由于采用擴(kuò)展潮流模

4、型能消除現(xiàn)有估計(jì)方法中將PV型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成PQ型發(fā)電機(jī)所帶來的誤差。與簡(jiǎn)單的靈敏度方法相比，在不增加任何計(jì)算量的前提下，能給出更精確的估計(jì)結(jié)果。這些工作為嚴(yán)重事故的篩選和排序奠定了基礎(chǔ)。
　　為了解決現(xiàn)有的事故篩選和排序算法計(jì)算量較大的問題，提出了一個(gè)三階段事故篩選和排序算法。首先根據(jù)本文提出的新靈敏度方法的估計(jì)結(jié)果和系統(tǒng)的運(yùn)行特性，篩選出疑似嚴(yán)重故障參與下一階段的事故篩選。之后，通過在指定的負(fù)荷水平下判斷潮流是否存在實(shí)數(shù)解，篩選

5、嚴(yán)重事故。最后在應(yīng)用快速二分電壓穩(wěn)定邊界所在區(qū)間的方法計(jì)算電壓穩(wěn)定裕度時(shí)，能依據(jù)新靈敏度法的估計(jì)結(jié)果確定出較小的初始區(qū)間。該方法與現(xiàn)有的方法相比，既減少了計(jì)算量又能保證篩選和排序的準(zhǔn)確性。
　　針對(duì)現(xiàn)有的制定電壓穩(wěn)定控制策略的算法耗時(shí)較長(zhǎng)，不利于實(shí)現(xiàn)在線電壓穩(wěn)定控制的問題，基于潮流最小不匹配函數(shù)的概念和特性，提出了一種新的快速制定電壓穩(wěn)定預(yù)防和校正聯(lián)合控制策略的算法。利用潮流最小不匹配函數(shù)解在潮流可解域邊界上的特性，確定有效的控制