计及感应电动机的负荷节点暂态电压稳定解析评估方法

不利的负荷特性是引起暂态电压稳定问题的主要原因之一,然而目前尚缺乏用来评估负荷节点暂态电压稳定状况的有效方法。针对3阶感应电动机负荷,给出了一种解析方法。通过把负荷节点及其外部系统等效为2节点简化系统,能够计算出各负荷母线在简化系统中的极限切除时间。所获取的极限切除时间指标反映了各负荷节点的暂态电压稳定状况,从而为动态安全评估提供了有效的信息。在多节点系统中的仿真结果验证了所述方法的有效性。     

暂态电压稳定性及电压跌落可接受性

阐述了暂态电压稳定、暂态电压跌落可接受和暂态功角稳定三者之间的关系，把电力系统同时保持暂态电压稳定和暂态电压跌落可接受称之为暂态电压安全，把电力系统同时保持暂态功角稳定和暂态电压安全称之为暂态安全。提出在同一次仿真过程中定量评估暂态电压稳定性和暂态电压跌落可接受性，把最临界的极限值作为系统的暂态电压安全极限。通过两个实际系统的近5万个算例验证了上述观点的有效性和可靠性。     

暂态电压稳定的模型要求和快速判断

用时域仿真重现了感应电动机负荷引起的电压暂态失稳现象。从保证足够精度并尽量加快仿真暂态电压稳定过程的角度讨论了发电机、电动机负荷以及励磁控制系统的模型选择问题，证明随着故障切除时间的增大，大型电力系统从稳定变为功角失稳的中间可能存在故障切除时间的一个区间，后者对应于功角稳定但电压却失稳。该文改进了作者以前提出的一个感应电动机负荷电压暂态失稳的判据，以便尽早地停止积分过程，其正确性在华中系统、新英格兰系统和浙江系统中得到了验证。     

用EEAC法分析小扰动电压稳定

该文致力于求取电力系统在负荷和发电机出力的某一给定调整方式下的静态稳定裕度和极限 负荷，把扩展等面积法(EEAC)的理论扩展应用于小扰动电压稳定性分析，提出了具有明确物 理含义的静态稳定裕度的概念，根据该裕度对负荷的灵敏度系数可以直接求出在负荷和发电 机出力的给定调整方式下的极限负荷，并在华中系统和新英格兰系统中验证了该算法的快速 性和可靠性。     

基于暂态电压稳定指标的动态无功优化配置方法

以往的动态无功配置方法大多以确保静态电压稳定为目标,而快速可控的动态无功补偿装置更适用于抑制电网的暂态电压失稳。文中首先分析并指出故障后的极限切除时间是系统暂态电压稳定性的一个衡量指标,安装动态无功补偿可以延长故障的极限切除时间。根据这种特点提出了一种基于极限切除时间指标的动态无功优化配置算法,比较各种配置方案对电网故障后极限切除时间的改变量以得到最优方案。通过IEEE 39母线系统的算例说明了该方法的有效性。     

静止无功补偿器提高电力系统暂态电压稳定性

提出一种新的研究电力系统暂态电压稳定性的数字仿真方法，应用该方法对静 止无功补偿器提高辐射性网络因大型感应电动机负荷引起的暂态电压稳定性问 题进行了研究。表明静止无功补偿器能够防止因大型感应电动机负荷引起的电 压崩溃，且使电压恢复并维持在扰动前值附近，为进行电力系统暂态电压稳定性 研究和静止无功补偿器及其控制系统参数的选择提供了一种实用的分析工具。     

3种感应电动机综合负荷模型的比较

感应电动机综合负荷模型是电力系统动态计算和稳定分析等的基础，已 提出了多种模型。文中从计算精度、参数获取以及应用场合等角度对3种感应电动机综合负 荷模型（即三阶机电暂态模型、一阶机械暂态模型以及一阶电压暂态模型）进行比较，为应 用和选择提供了参考依据。     

暂态电压安全预防控制的优化

为了优化暂态电压安全的预防控制，根据暂态电压安全裕度对于各节点无功功率的灵敏度系数，将暂态电压不安全点与注入点进行关联分区。按控制区分别调整无功注入量，将大系统暂态电压的预防控制问题转化为各分区的对应问题，以改善整个系统的暂态电压安全。通过试验系统和实际系统验证了该方法的有效性。     

送端感应电动机负荷无功特性对送出极限的影响

通过分析计及转子电磁暂态的三阶感应电动机负荷模型在定子三相接地过程中的响应，指出位于系统送端的感应电动机负荷的无功倒送特性在一定时段内对系统送端电压有一定的支撑作用。分析了电压支撑作用对系统送出极限的影响。将华北电网典型送端张家口地区实测综合负荷模型（以感应电动机为主）应用于沙岭—昌平线极限切除时间的计算，并与采用不同比例ZIP负荷模型的计算结果进行比较，验证了理论分析的结果。说明张家口地区（送端）负荷模型对系统送出极限的灵敏度很高；动态负荷模型具有静态负荷模型难以模拟的特性。强调了在电网稳定计算中采用动态负荷的必要性，从无功角度研究了负荷模型在暂态稳定计算中的应用，提供了新的思路。     

基于动态无功源综合优化配置研究的新方法

从非自治非线性多机电力系统暂态稳定性的机理和规律出发,将多机系统等值为单机—无穷大系统并应用扩展等面积法则快速计算暂态稳定裕度.在对区域内暂态稳定薄弱环节定量分析的基础上,考察动态装置对系统暂态稳定的提升效果,进而提出了结合暂态稳定裕度指标和极限切除时间指标综合优化方法,确定动态无功最佳配置方案.同时对动态装置补偿容量的确定也考虑了系统暂态电压稳定的限制.通过IEEE 39节点系统和某电网220 kV网架系统说明了该方法有效性.     

计及暂态电压约束的负荷恢复能力快速计算

电力系统恢复过程中,需要确定变电站的单次最大负荷恢复量。通常主要考虑系统频率和稳态电压的约束,文中在此基础上加入了暂态电压安全的约束限制,建立了确定变电站最大负荷恢复量的数学模型。基于描述暂态电压安全问题的二元表,构建了分析暂态电压安全的微分代数方程组,对系统中各部分组成进行适当简化,在保证精度的前提下提高了计算速度。提出一种改进的二分法对模型进行求解,该方法考虑了每次迭代的约束裕度,加快了搜索寻优时的收敛速度。IEEE 14节点算例和山东电网仿真结果表明了模型的有效性和方法的快速性。     

三相重合时序对暂态电压稳定性的影响

发现合于永久故障时三相重合闸时序对系统暂态电压稳定性有较大影响,以单负荷无穷大系统为例探讨其机理。分别在恒阻抗、恒电流和恒功率3种静态负荷模型以及感应电动机动态负荷模型下,考虑故障点位置变化,推导出交流线路从发生三相短路至三相断路器跳闸、三相重合于永久故障直到后加速三跳的整个过程中,负荷侧母线电压的解析表达式。通过比较2种重合时序下的负荷侧母线电压发现,在恒阻抗、恒电流及动态负荷模型下,由远离负荷的线路首端重合,可增大负荷侧母线电压,动态负荷模型下还可减小保护再次跳闸时的电动机转差率,有利于提高系统暂态电压稳定性;而在恒功率负荷模型下,重合时序受故障位置影响,推导出了影响重合时序的故障距离解析式。鉴于实际系统中运行方式变化,提出了离线计算与在线结合的实用三相重合时序整定策略,以提高系统暂态电压稳定性。对单负荷无穷大系统和2010年南方电网的仿真结果验证了其正确性和有效性。     

反映综合负荷动特性机理的感应电动机模型

针对感应电动机（IM）动态负荷模型（IM_DLM）不足以描述综合负荷特性，因而不实用的问题，采用解 耦辨识的方法分析了综合负荷有功功率特性和无功功率特性所对应的IM_DLM的不同；提出了在IM_DLM中引入一个无功功率“静态补偿”（LSVC）项的新模型 （LSVC_IM_DLM），并对引入的LSVC项的物理机理进行了定性分析。通过比较河北于庄和广东郭塘2个变电站的不同类型负荷特性对IM_DLM和LSVC_IM_DLM的辨 识结果，表明LSVC_IM_DLM较符合综合负荷的物理机理，其模型参数分散性小，LSVC项系数能反映不同负荷类型的变化，是一种具有重要实用价值的机理 型动态负荷模型。     

防止电力系统电压失稳措施的研究——基于模糊推理的甩负荷方案

在综合分析电力系统电压崩溃事故的基础上，提出了一种新的避免系统电压失稳的甩负荷方案。该方案采用 母线参与因子及线路参与因子作为反映母线电压稳定程度的指标来判断甩负荷的地点，并利用模糊推理方法 来确定所甩的负荷量，计算速度快，适合于在线应用。文中对New England 10机39节点系统进行了测试，测试 结果证明了该方案的有效性。     

用于电力系统电压稳定研究的能量函数法

根据潮流方程的多解性和分歧现象，将启发式能量函数法引入电力系统电 压稳定性分析，从能量的角度对电压稳定进行诠释，提出了考虑能量对负荷灵 敏度分析的ΔV m判据，提高了判别准确度，为系统中电压稳定薄弱区域的识别和不同 规模系统间电压静态稳定性的比较提供了良好的依据。     

负荷模型对电力系统暂态稳定计算的影响

负荷模型是影响电力系统暂态稳定的重要因素之一。迄今为止，暂态稳定计算中通常假定负 荷由代表性的电动机和恒阻抗组成。文中提供了河南电力系统分别以传统的电动机加恒 阻抗模型和实测静态指数负荷模型算得的暂态稳定结果。两者情况有相当的差距，故而何 种负荷模型更适合实际情况是值得进一步研究的问题。     

在线暂态稳定定量分析软件的包装

分析了扩展等面积法(EEAC)用于在线暂态稳定分析时对人机交互系统(MMI)的要求 ，介绍了在X　Ｗindow和Motif平台上的MMI的设计和实现。     

基于WAMS动态轨迹的电力系统功角失稳判据

分析了广域测量系统（WAMS）实时动态轨迹应用扩展等面积法则（EEAC）方法时所遇到的一些问题;在选取合适观察断面的同时，提出了一种通过构造综合功角来进行分群的新方法。该方法计入了功角曲线的历史信息和未来走势信息，在一定程度上有助于快速准确分群。还根据 P-δ轨迹穿越动态鞍点（DSP）时的斜率和功角，提出了一种综合判据以判别当轨迹遇到DSP时是否会真正失稳。仿真结果验证了该判据的有效性，它可以在系统的失稳特征尚不明显时，就及时判别出系统的稳定性，以便于尽早采取解列等控制措施。     

计及负载率和临界滑差的改进感应电动机加权聚合

在暂态稳定仿真中所用的等值感应电动机的模型参数对仿真精度的影响很大。为了获取这些参数,大多采用基于容量加权的模型参数聚合法。感应电动机群中的各电动机初始滑差不同对聚合结果有重要影响,而该初始滑差由负载率和临界滑差联合决定。文中据此提出了利用负载率和临界滑差来修正的感应电动机加权聚合法。算例表明,依据该方法所聚合出的等值感应电动机能更好地模拟原感应电动机群对暂态稳定性的影响。研究还表明,由于实际系统中参与聚合的感应电动机个数很多,且其负载率分布具有随机性,用统计综合法得到的等值感应电动机模型参数基本可用。     

基于概率神经网络的电压暂态扰动分类

概率神经网络主要应用于模式识别、分类等问题，有很多优良的性质，但结构上固有的2个缺点限制了其应用。文中通过把测试样本由线性不可分转化为线性可分，在不改变概率神经网络结构的条件下，对其2个缺点进行了改进，扩大了方法的应用范围。经电压暂态扰动分类的仿真验证了改进后的方法可取得更高的正确率。