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。     

一种微网静态电压稳定判别指标研究

微网运行区别于高压互联电网,其微源与传输线路等特征决定了网络电压、频率等运行参量的独特性,微网静态电压稳定判别是评价微网稳定运行的关键指标。针对微网网架结构和运行特点,结合戴维南等值算法,提出一种适用于负荷连续变化的微网节点电压稳定性实时判别指标。该指标以同步相量测量方式为指标推导模型中的所需参数赋值。建立迭代修正量并计算获取运行参数与线路参数,以线路传输功率极限为边界,实时判别所构建的指标值,最终实现系统静态电压稳定性评价。该指标计算过程中在线识别网络参数,计算速度快,能够满足微网系统静态电压稳定性在线判别的需要。以3机9节点系统对指标正确性进行验证,并通过应用于13节点微网系统仿真,分析了微源的节点类型、位置、容量对微网静态电压稳定性的影响以及指标应用的合理性。     

负荷裕度及其与典型参数的灵敏度计算

针对已有的电压稳定指标得到的只是稳定的结果,而对影响系统电压稳定性的关键因素研究不够深入的问题,采用连续潮流算法进行裕度灵敏度分析,根据系统临界点附近的正切向量,并结合右特征向量与右奇异向量推导出电压稳定指标,此指标可用于描述影响系统电压稳定性的关键因素。通过对传输裕度预估计算,得出负荷裕度关于励磁系统参数、网络参数以及负荷参数灵敏度的计算。IEEE-39节点系统仿真结果表明:所提出的负荷裕度关于典型参数的灵敏度计算方法可用于估算系统参数变化情况下的电压稳定裕度、判断出系统电压稳定性敏感节点、选取最合适的无功补偿位置、确定维持电压稳定性的最佳切负荷量。     

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。     

一种基于V-I特性的节点电压稳定快速判断方法

将简单系统基于V-I特性的电压稳定判别法成功地应用于复杂系统,推导出了判断负荷节点静态电压稳定性的公式。只需对系统进行两次常规潮流计算,即可根据公式迅速判断系统每一个节点的电压稳定性,同时计算出各个节点的电压稳定裕度。该方法简单、快速,可用于实时在线判断电压稳定性、确定系统的薄弱节点和薄弱区域,为分析控制电压稳定提供指导。系统算例验证了该方法的有效性。     

一种基于V-I特性的节点电压稳定快速判断方法

将简单系统基于V-I特性的电压稳定判别法成功地应用于复杂系统,推导出了判断负荷节点静态电压稳定性的公式.只需对系统进行两次常规潮流计算,即可根据公式迅速判断系统每一个节点的电压稳定性,同时计算出各个节点的电压稳定裕度.该方法简单、快速,可用于实时在线判断电压稳定性、确定系统的薄弱节点和薄弱区域,为分析控制电压稳定提供指导.系统算例验证了该方法的有效性.     

电力系统节点电压稳定指标的研究

在某一时间断面上,利用同步相量测量单元测得母线电压、支路潮流等实时电气量,根据局部网络等值方法求出系统的等值参数,在此基础上分析系统潮流计算中的电压二次方程,即可得到一种节点电压稳定指标Lbs(n)。在节点电压稳定时,Lbs(n)的值大于1,Lbs(n)S(S为节点n的负荷视在功率幅值)反映的是该系统状态下节点n的输出功率极限,[Lbs(n)-1]S反映的是节点n的输出功率裕度。比较各节点的Lbs(n)值,最小值所对应的节点即为系统的最薄弱节点,取该节点Lbs(n)值作为系统的电压稳定指标Lbs。如果系统的电压稳定指标趋近1,则表明系统临近电压崩溃。IEEE-14节点仿真分析结果表明,该方法简单、快速,可有效判断系统的电压稳定性,适于电力系统电压稳定性的实时监控。     

STATCOM在风电并网系统电压稳定性中的应用研究

随着风电的大规模接入,风电场给系统造成了电压跌落,甚至电压崩溃等不利的影响。准确地评估风电并网系统中节点的电压稳定性,是非常有必要的。提出了一种改进的节点电压稳定指标,将静止同步补偿器STATCOM应用于风电并网系统,为了较大限度地提高系统的电压稳定性,采用FACTS最佳安装位置的选择方法,以该节点电压稳定指标和连续潮流技术为基础,有效地确定STATCOM的最佳配置地点。通过对风电场接入IEEE14节点系统算例的仿真分析,验证了该节点电压稳定指标的有效性与可行性。     

基于同步相量测量的实时电压稳定分析方法

提出了一种基于同步相量测量的实时电压稳定分析方法.该算法利用局部同步相量测量信息就地进行实时在线参数辨识,在辨识后的2节点等值系统和静态负荷模型的基础上,根据一种节点电压稳定性指标实时进行电压稳定性估计.该方法基于π型支路模型和静态负荷参数模型,辨识局部2节点等值系统,可以更好地反映线路的无功特性以及负荷参数的变化.最后,结合新英格兰39节点系统的仿真结果,对不同等值系统模型及负荷模型进行对比,结果表明所提出的方法能提供更加精确的电压稳定估计指标,验证了该方法的可行性.     

基于响应的电压稳定性评估和控制方法

提出了一种根据电力系统网络节点的实时信息评估系统电压稳定性的方法,当系统电压稳定裕度较低时,根据全网响应信息获得相应的切负荷量。该方法基于两节点电力系统等值网络,得到了系统电压稳定性的评估指标;从系统等值网络的等值过程出发,将节点等值负荷分成自身负荷和转移负荷两部分,推导了该节点电压稳定性的评估指标与有功负荷量之间的关系式,从而获得了该节点在满足一定电压稳定指标情况下的最大有功负荷量,进而得到该节点所需要的切负荷量。该方法首先利用电压稳定性的评估指标在线监视电网中各节点的电压稳定性,辨识危险节点;当系统电压稳定性不满足要求时,根据全网的电压、电流量等响应信息计算危险节点需要的减载量。在IEEE14节点系统和IEEE24节点系统下的仿真结果表明,所提方案能够保证电网的电压稳定性。     

基于燕尾突变流形的电压稳定性判断方法研究

电压不稳定甚至崩溃是造成电力系统灾难性事故的主要原因之一,为了能够给调度人员争取控制时间,在线判断电力系统的稳定性和稳定裕度十分必要。将突变理论应用于系统电压的稳定性判断,并提出了基于燕尾突变流形的节点电压稳定性判断方法和指标,算例结果表明了该方法的有效性。     

一种量化评估暂态电压稳定性的指标与方法

暂态电压稳定问题对系统安全稳定运行提出了严峻挑战,研究一种量化评估实际系统暂态电压稳定性的方法具有重要意义。在电力行业标准中大扰动情况下暂态电压稳定判据的基础上提出电压暂降指标,包括电压暂降严重性指标和电压合格性指标,涉及单一故障下节点电压暂降指标、多故障集下节点电压暂降指标以及系统电压暂降指标,并以此评估实际电网中任意节点或整个系统的暂态电压稳定性。算例分析采用广州电网2016年规划数据,利用PSD-BPA进行时域仿真,仿真分析结果体现了故障类型、负荷模型对暂态电压稳定性的影响,及所提指标用于量化评估实际系统暂态电压稳定性的直观性与有效性。     

考虑异步电动机的动态电压稳定特征值指标

为更加精确、快速地判断系统动态电压稳定性,提出了系统动态电压稳定的特征值指标IDVSE(dynamic voltage stability eigenvalue index),并计及异步电动机负荷三阶机电暂态模型,对异步电动机负荷进行暂态等效和特征值分析,进而判断系统动态电压稳定性。该指标克服了动态电压稳定指标的不精确性和计算量大等问题。BPA软件对IEEE30系统的时域仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。     

基于环境激励的电力系统静态电压稳定在线评估

随着电网结构的日益复杂,传统的静态电压稳定分析难以满足速度和准确度的要求。为此,本文提出一种基于随机响应数据的静态电压稳定在线评估方法。首先,推导基于节点电压和线路无功功率的灵敏度指标,在深入分析环境激励下灵敏度指标特性的基础上,提出对灵敏度进行分类;然后,引入K均值异常检测算法处理异常的灵敏度数值,有效地改善了灵敏度估计的准确性;其次,采用加权平均值计算一段时间内的灵敏度,实时判断系统的静态电压稳定性。最后,在IEEE10机39节点系统上进行验证,结果表明所提方法能够准确监测电力系统静态电压的稳定性。     

基于线路电压稳定指标的连续潮流计算方法

为获得准确的系统稳定裕度,提出一种以线路无功损耗为参数化方程的连续潮流改进算法。该方法利用线路电压稳定性指标来确定待参数化的线路,利用拓展潮流方程预测方向向量的角度变化,对连续潮流的计算阶段进行判断,并针对不同的计算阶段,自适应地选取步长控制策略。算例表明,本文所提方法物理概念清晰,计算速度快,实现参数化线路与系统稳定状态的对应更新,能体现电压失稳的局部特性,反映系统的弱节点和弱区域,能较完整地计算得到PV曲线,在对大规模电网进行电压稳定裕度分析时具有一定优势。     

基于局部网络电压相量的等值模型及其电压稳定性指标

基于输电系统中任意非PV节点及其邻近节点所组成的局部网络电压相量,建立一种新的系统等值模型。同时,在该模型的基础上提出节点电压稳定性裕度指标--节点等效负荷极限裕度(margin to node equivalent load limit,MNELL)。仿真结果表明,MNELL能准确识别系统的电压稳定薄弱节点,并且当系统某一节点的MNELL将达到0时,即该节点达到等效负荷极限时,系统将发生电压崩溃。这样,根据该指标就可方便地设置判断系统电压崩溃的门槛值,进而采取恰当的措施防止电压崩溃的发生。     

改进的静态电压稳定性特征结构分析方法

研究了电力系统静态电压稳定性算法，以潮流雅可比矩阵最小模特征值的大小作为衡量电网薄弱程度的标准，以等效对地电导代替节点注入有功功率，以等效对地电纳来代替节点注入无功功率。在文献[1]的基础上提出一种新的衡量节点电压稳定性薄弱程度的指标和一种判断电压稳定性薄弱线路的方法。最后，分析了文中所提指标的特性，并且将此方法在22节点系统上作了测试，取得了较为满意的结果。     

电力系统静态电压稳定性在线监控(一)--一种可在线应用的计及负荷静态特性的电压稳定指标

基于局部量测数据和负荷静态特性．提出了一种可在线应用的节点静态电压稳定指标。首先介绍了ZIP负荷模型,然后用戴维南等值电路简化系统,将线路电流表达式整理成实部和虚部．消去负荷有功后代入ZIP负荷模型中的无功表达式得二次方程式．用根判别式得到以无功表示的电压稳定指标VSIQ;同理得以有功表示的电压稳定指标VSIP;取两者中的较小值作为节点电压稳定指标VSI。比较各节点VSI,最小值对应的节点即为系统最薄弱节点。以IEEE14节点和IEEE30节点系统为例,仿真系统在不同负荷特性下VSI的变化曲线。结果显示：恒定功率分量所占比例越大则节点VSI越小,电压稳定性越差;恒定功率比重相等情况下,恒定电流分量比重越大．节点电压稳定性越差．     

基于稳定裕度指标的暂态电压稳定分析

基于稳定域边界二次近似,提出了暂态电压稳定裕度指标,并分析了计及感应电动机机电暂态过程的单负荷无穷大系统的暂态电压稳定性.仿真表明:该指标具有准确度高及易于计算机实现等特点,具有较好的工程实用性,并可应用于判断系统暂态电压稳定裕度和估计暂态电压稳定的临界切除时间以及故障排序.     

含分布式风力发电的配电网电压稳定性研究

针对风电场接入配电网后,对配电网的电压稳定性带来的影响进行了研究.首先通过对两节点线路电压的理论分析,建立用于评价电压稳定性能的指标VSI(Voltage Stability Index).然后,考虑在风电功率波动和负荷波动的运行情况下,通过计算配电网各节点的VSI指标,分析配电网各节点的电压稳定性能.最后,在电力仿真软件DIgSILENT上搭建了IEEE13配电网络和风电场的模型,仿真研究结果显示出VSI不仅能够正确地指示配电网各节点的电压稳定水平,而且能够判断风电功率波动、负荷波动对配网节点电压造成的影响程度.