功率传输中的分叉

以发电机带电动机模型为基础,对发电机电压动态和负荷端感应电动机动态相互作用进行了分析,揭示了与鞍结分叉和Hopf分叉现象所对应的2种功率传输极限;同时分析了发电机励磁增益和负荷端无功补偿对上述功率传输极限的影响。结果表明,励磁增益的增大可同时增大2种极限,而补偿的增大在增大与鞍结分叉所对应的极限时,减小了与Hopf分叉所对应的极限。     

基于负荷模型云南电网动态稳定与传输极限研究

应用仿真软件BPA分析了负荷模型结构和参数对云南电网动态仿真的影响,对比了不同负荷模型结构和参数下系统的振荡频率和阻尼比,分别采用静态负荷模型和动态负荷模型计算了云南电网主要断面的功率传输极限。研究结果表明:当负荷位于受端时,动态负荷模型比静态负荷模型计算出的线路功率传输极限要高;当负荷位于送端时,则结果相反。在不同负荷模型下云南电网主要断面功率传输极限差距显著,因此,有必要建立云南电网动态负荷实测模型。     

考虑负荷静态电压特性的重负荷节点静态电压稳定分析

首先从理论上论述了负荷静态电压特性对静态电压稳定的影响作用.在功率供求关系紧张状态下,电压稳定临界区域电压陡降时负荷静态电压特性影响显著,应计及阻抗负荷和恒电流负荷对静态电压稳定的作用,使用综合负荷进行计算.同时,接近分岔点时采用负荷导纳描述负荷功率需求,使用负荷导纳模型法计算电压稳定极限值及PV曲线下半部分的值.对IEEE30节点系统进行仿真计算分析,结果证明了所提出方法的有效性,同时快速性和精确性得到了保证.     

电力系统微分代数模型的奇异性和暂态电压稳定

将电力系统微分代数模型的奇异性与暂态电压稳定相联系，用动态负荷模型逼近静态负荷模型，以消除原微分代数方程模型中的奇异性。在2机单负荷3节点系统和新英格兰39节点系统中构造算例，证实了系统在原奇异点附近具有暂态电压崩溃的特征，从而微分代数方程的奇异性可以作为暂态电压崩溃的一种机理解释。此外，还研究了动态负荷模型时间常数、负荷功率和负荷成分对暂态电压稳定性的影响。研究结果表明具有恒功率或恒电流负荷特性且负荷响应较快的系统在重载下易发生电压崩溃。上述结论对研究暂态电压稳定的机理、电压稳定和功角稳定的关系、电力系统微分代数方程模型的理论和仿真分析具有一定的参考价值。     

考虑负荷静态电压特性的重负荷节点静态电压稳定分析

首先从理论上论述了负荷静态电压特性对静态电压稳定的影响作用。在功率供求关系紧张状态下,电压稳定临界区域电压陡降时负荷静态电压特性影响显著,应计及阻抗负荷和恒电流负荷对静态电压稳定的作用,使用综合负荷进行计算。同时,接近分岔点时采用负荷导纳描述负荷功率需求,使用负荷导纳模型法计算电压稳定极限值及PV曲线下半部分的值。对IEEE30节点系统进行仿真计算分析,结果证明了所提出方法的有效性,同时快速性和精确性得到了保证。     

基于分叉理论的动态负荷特性对电压稳定的影响研究

电力系统非线性元件的动态特性对电压稳定有着重大的影响。本文以一个考虑详尽模型的三节点系统为例,研究了动态负荷特性对电压稳定的影响。研究结果表明:若系统受扰后仍能保持稳定,则有功、无功功率恢复时间常数越小,系统到达稳定状态速度越快;鞍结分叉和奇异诱导分叉会导致电压单调失稳,时间常数越小,电压崩溃速度越快;霍普夫分叉会导致电压振荡失稳,时间常数越小,振荡幅度越大。负荷暂态电压系数对扰动后系统的第一个运行点位置影响很大,较大参数值下的系统具有较强的维持电压稳定的能力。     

综合考虑静态负荷特性和风力发电特性的静态电压稳定分析

计及静态负荷特性和风力发电特性的电压稳定问题是现代电力系统研究的焦点和难点问题,其关键在于负荷模型、风速及风机模型的复杂性.本文利用基于连续潮流的静态电压稳定分析方法,对比研究了恒功率负荷模型和多项式负荷模型下的静态电压稳定差异,推导了普通异步风力发电机连续潮流模型.文中以New England 39节点系统进行了仿真分析,结果表明,负荷模型的差异可以影响到仿真系统的静态稳定过程,采用更切合实际的负荷模型对于精确分析含风电场的电力系统静态电压稳定性具有重要意义.     

计入负荷动态模型确定电压稳定临界电压的方法

针对恒功率负荷模型下,P—V曲线上半部分在小扰动分析时,会在较低负荷出现不稳定区域的现象,以及在 临界情况下,临界负荷的动态特性对电压稳定起重要作用这一特点,提出了一种对临界负荷节点,用感应电 动机并联阻抗的负荷动态模型代替恒功率模型来计算电压稳定临界电压的方法,这种基于静态电压稳定分析 的方法易于实现,计算简单,所得结果克服了恒功率模型计算过于保守的缺点。     

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。     

计入负荷动态模型确定电压稳定临界电压的方法

针对恒功率负荷模型下,Ｐ－Ｖ曲线上半部分在小扰动分析时,会在较代负荷出现不稳定区域的现象,以及在临界情况下,临界负荷的动态特性对电压稳定起重要作用这一特点,提出了一种对临界负荷节点,用感应电动机并联阻抗的负荷动态模型代替恒功率模型来计算电压稳定临界电压的方法,这种基于静态电压稳定分析的方法易于实现,计算简单,所得结果克服了恒功率模型计算过于保守的缺点。     

计及发电报价等影响因素的静态电压稳定分析

建立计及发电报价、静态负荷模型和静止无功补偿装置(static var compensator,SVC)对电力系统鞍结分岔点(saddle node bifurcation,SNB)影响的系统分析数学模型,并采用局部电压参数化的连续潮流算法求取电力系统的SNB点。在得到的SNB点处,进行模态分析,识别出系统的薄弱母线群和关键发电机。在IEEE-30节点测试系统上的仿真结果表明,同时计及上述3种影响因素时,将有利于改善系统的静态电压稳定性,与不考虑这些影响因素时所得到的结果对比分析表明进行电压稳定性分析时考虑这些影响因素的必要性。     

基于分岔理论的负荷模型对交直流混联系统电压稳定性的影响

为研究区域负荷模型对交直流混联系统电压稳定性的影响,以3机9节点交直流混联电力系统为例,建立考虑系统各元件动态特性的数学模型,采用分岔理论与局部参数化的延拓法相结合的方法对系统的平衡解流形进行追踪,并对影响系统稳定的鞍结分岔点、霍普夫分岔点进行搜索和检测。在此基础上,针对不同负荷增长方式对电压稳定性的影响进行研究,重点分析比较国家电网各区域电网调度部门、规划部门所采用的负荷模型对电压稳定影响的异同。研究表明：以全网负荷同比增长方式增加负荷时系统静、动态负荷裕度最小,最不利于系统的稳定性;随着负荷模型中异步感应电动机比例的不断增加,分岔边界曲线前移,各类型分岔点出现时间缩短,系统的电压稳定裕度减小,电压稳定性将受到更大的威胁。     

估计支路型事故后系统电压稳定边界的灵敏度算法研究

提出一种改进的灵敏度算法估计支路型故障后系统的电压稳定边界。该方法首先在事故前的鞍结分岔点引入置换定理将预想故障支路对系统的作用转换为2个独立功率源对系统的作用,而后通过置换后的系统方便地求出负荷参数对支路传输功率的灵敏度,来估计事故后系统的电压稳定边界。所提方法在很大程度上消除了在简单灵敏度法中因负荷参数和支路导纳之间强非线性引起的估计误差。通过New-England 39节点系统、某实际639节点系统和IEEE 118节点系统算例表明,此算法与现有的简单灵敏度法相比,无需增加计算量就可给出更精确的估计结果。     

N-1故障状态下电力系统静态电压稳定极限的快速计算

为了快速计算电力系统支路故障状态下的静态电压稳定临界点,提出了一种基于泰勒级数的计算方法。以支路导纳系数为参数,通过求解原系统的静态电压稳定临界点对故障支路导纳系数的1至n阶导数,用泰勒级数法逼近电压崩溃点,从而快速求解出N-1故障情况下电压稳定临界点的精确解。采用该方法对IEEE 30及118母线系统进行验证,结果表明该方法能快速、精确地求得故障状态下的静态电压稳定临界点。     

电力系统频域电压稳定测度的研究

传统的电压稳定测度指标都把潮流方程邪念可比矩阵奇异点作为系统电压失稳的临界点,而不考虑系统发生Ｈｏｐｆ分叉的可能性,因而上应的测度指标不可避免地具有一定的冒进性。     

电压稳定极限点的快速判定及其灵敏度算法

利用负荷裕度最大化的最优潮流计算结果,区分了电压稳定极限点,即鞍结分岔点和极限诱导分岔点,并求出了负荷裕度对控制变量的灵敏度。这种方法在求解极限点时避免了使用连续潮流法,在计算灵敏度时避免了求解潮流雅可比矩阵零特征值对应的左特征向量,节省了时间,适用于在线分析。极限点的计算过程中考虑了有功出力的再调度,充分挖掘了系统的潜在裕度。系统算例验证了所提方法的实用性和灵敏度线性估计的准确性。     

一种实用的二维参数静态稳定边界追踪方法

提出了一种实用的二维参数稳定边界追踪方法,假设在研究的稳定边界范围内系统不会出现双重鞍结型分岔点,即仅由鞍结型分岔点和极限诱导型分岔点构成,通过对两个参数轮流进行轨迹追踪、分岔点搜索和识别,以增加少量计算点为代价,克服了传统二维参数分岔边界计算方法需要计算和因子化二阶海森矩阵、在线实用化困难的缺点。对一个3 000节点实际系统的应用表明,所提方法有效、鲁棒、适合在线应用。     

采用非线性互补约束模型确定静态电压稳定临界点

提出一种新的计算静态电压稳定临界点非线性规划模型与评估方法。为能正确地描述各种动态调节设备限制作用对临界点的影响,将发电机、有载调压变压器和静止无功补偿器的限制作用特性采用非线性互补模型描述并加入到计算系统电压稳定临界点的最优化模型中。通过临界点的互补约束的严格性条件和拉格朗日乘子快速判断临界点的类型。同时,提出在互补约束的松弛参数更新方程中加入加速收敛因子,提高考虑互补约束后算法的收敛性。通过对多个测试系统和一个实际系统的仿真计算,验证所提出方法的有效性。     

考虑事故后静稳的暂稳极限快速估算方法研究

我国大规模互联电网间功率频繁交换,单厂送出、典型外送系统暂态功角问题较为普遍,快速准确估算电网输电能力对增加系统安全稳定裕度和整体运营效率具有重要意义。文章基于等面积定则,分析惯性时间常数和静稳极限对电网暂态稳定传输功率极限的影响。在一定范围内转动惯量的增加,暂态稳定输送极限增大;事故前后静稳极限比值的减小,暂态稳定输送极限减小。结合大量工程经验,并引入K系数快速估算输电通道暂稳极限,通过系统外送功率的大量算例分析,验证了文中所提方法的有效性和实用性。