基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析及应用

提出一种基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析新方法。以局部电压稳定指标为基础推导出负荷节点电压稳定裕度,该裕度具有确定的上、下界,且不受负荷增长方式影响;利用负荷节点电压稳定裕度有效识别了系统电压弱节点和弱节点集合;定义局部电压稳定指标的裕度灵敏度,确定与弱节点集合强相关的负荷节点,分析弱节点集合邻域节点无功波动对弱节点集合电压影响程度;最后将所提方法应用于系统无功补偿装置配置中,典型系统的仿真结果证明了所提方法的可行性和有效性。

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。

基于局部电压稳定指标的电压/无功分区调节方法

提出一种局部电压稳定指标和动态经济压差法相结合的电压/无功分区调节新方法。首先利用局部电压稳定指标对系统负荷节点的电压稳定度进行排序;接着针对排完序的负荷节点划分电压/无功调节区,推导并采用局部电压稳定指标灵敏度计算调节区内各负荷节点间电压相互影响程度,根据节点间电压相互影响程度辨识区域内的电压/无功调节关键节点和非关键节点;然后借助动态经济压差法计算电压/无功调节关键节点无功补偿量;最后将所提方法应用于IEEE-14系统中,算例仿真结果验证了文中所提方法的可行性和有效性。

基于局部电压稳定指标及复杂网络理论的无功电压分区方法

提出了一种局部电压稳定指标与复杂网络理论相结合的无功电压分区方法。首先根据局部电压稳定指标定义了新的电气距离,利用层次聚类分析方法构建分区负荷内层;再以基于边介数的社区发现方法对复杂网络理论构建的无功传输网络拓扑图进行分区,构建分区外层;最后,以相应的划分原则进行图层叠加,实现电网分区。算例仿真结果表明了该方法的合理性与有效性。

基于电压相量的电力系统电压稳定指标

针对电力系统网络不同的拓扑结构，本文提出了一个利用节点电压相量计算的电压稳定指标（ＶＳＩ）。直接利用系统各节点电压相量的幅值和相角，从图论算法的基本思想出发确定系统中易于遭受电压失稳的最弱传输路径，用于电压稳定分析。５节点和３０节点系统对指标加以验证。本文提出的方法为电力系统电压稳定实时控制打下了基础。

考虑负荷动态模型的在线小干扰电压稳定指标

对电力系统在任一时间断面上从某个负荷母线向系统侧看进去的部分进行戴维南等值,并对负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型,分析该负荷节点的小干扰电压稳定性。通过对负荷节点PV曲线上的平衡点进行小干扰分析的结果表明,等值系统的小干扰电压稳定性本质上是负荷中感应电动机部分的静态稳定性,感应电动机部分采用三阶模型和一阶模型得到系统平衡点的小干扰电压稳定性是一致的,因而文中采用一阶模型条件下所推导出的系统在线小干扰电压稳定状态指标的解析表达式,能表征系统当前运行点各个负荷节点的电压稳定程度。IEEE39节点系统的计算结果表明该指标正确、有效、计算简便。

改善电力系统局部电压稳定指标精度的策略

首先建立适用于实际电力系统的局部电压稳定指标的模型;针对网络中存在发电机和负荷共线的混合节点,计及混合节点中负荷和发电机对指标值的共同作用,提出将混合节点分裂为发电机内电势节点和电压可控负荷节点、发电机经升压变接入混合节点和发电机经升压变、负荷经降压变接入混合节点3种改善局部电压稳定指标精度的方案,重点研究了将负荷与发电机共线的混合节点分裂为发电机内电势节点和电压可控负荷节点的方案;在此基础上,设计电压稳定在线监测的处理流程。所提方法物理概念清晰、计算速度快、精度高,考虑了混合节点中负荷和发电机对于局部电压稳定指标值的影响,提高了电压稳定在线监测的精度,算例仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。

对几个基于线路局部信息的电压稳定指标有效性的质疑(英文)

基于电压方程和功率方程判别式的非负性,已经提出了多个基于线路局部信息的电压稳定指标,并且多年来被广泛引用,但目前并没有对这些指标的理论推导和数值计算的正确性进行严格证明。该文在理论上证明这些指标中的7个只在一定特殊条件下才与PV曲线相一致,而在通常情况下这些指标并不能用以进行电压稳定性的评估。3个测试系统的仿真结果证实了本文理论证明的正确性。

基于负荷裕度的在线电压稳定指标

提出了一种基于PMU同步测量数据的负荷节点有功极限和无功极限快速计算方法,在此基础上分别给出电压崩溃的有功裕度指标和无功裕度指标。该方法基于系统的当前运行点,采用π型电路模型对复杂网络进行在线参数辨识,在此基础上推导了负荷的有功裕度和无功裕度的快速计算方法,然后采用基于节点功率的电压稳定指标进行电压稳定判别。该方法能明确区分是由于有功过载还是无功缺乏所引起的电压失稳,并且具有良好的单调性和线性,能够为电压稳定的在线控制提供准确的参考依据。在IEEE118节点系统中的仿真证明了该方法的有效性。

一种新的节点静态电压稳定指标及切负荷算法

提出了一种可以考虑负荷波动的节点静态电压稳定指标,该指标可以表示节点静态电压崩溃的概率,进而识别出系统的薄弱节点。基于这一指标提出了一种保证节点静态电压稳定的切负荷算法。IEEE 30节点系统的仿真结果表明所提出的节点静态电压稳定指标计算简单快速,可用于电力系统运行状态的实时监视。

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。

计及感应电动机负荷的电力系统在线电压稳定指标

在任意时间断面上可以从某一负荷母线向系统看进去,将整个系统等值为一个电压源经输电线路向所研究的负荷母线供电的两节点系统,在此基础上计及动态感应电动机负荷,提出了负荷母线在线小干扰电压稳定指标。利用实时等值得到的系统等值电势和阻抗,经过简单的计算,可以得到被监测负荷母线的电压稳定指标。将系统中所有负荷母线的最小指标值作为该系统的电压稳定指标,该最小值所对应的母线为系统中的最薄弱母线。系统电压稳定指标与临界值0之间的距离反映了系统的电压稳定裕度。EPRI-36系统的数值仿真结果验证了该指标的有效性和准确性。所提出的指标克服了以往在线应用中基于潮流模型指标的不准确性问题,计算量小,适合于电力系统在线电压稳定分析与监测。

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。

基于同步相量测量的电压稳定指标(英文)

针对输电网提出了一种基于同步相量测量信息的电压稳定指标。电力系统可以分解成许多电能传输路径,以传输路径首节点电压与末节点电压在首节点电压上的投影之差与首节点电压的比值作为计算电压稳定与否的指标。该指标根据最弱电能传输路径利用局部电压相量测量信息直接计算得出,避免了复杂的潮流计算。局部电压相量测量数据由相量测量单元PMU提供。基于一种快速有效的PMU配置方法,利用直接测量或间接计算的数据作为此稳定指标计算所需要的电压相量信息。运用图论的基本思想寻找电能最弱传输路径。通过计算电能最弱传输路径的电压稳定指标和系统无功储备情况判断系统电压稳定度,当系统接近不稳定状态时,最弱传输路径的电压稳定指标值趋向于临界值0.5。在IEEE5节点和IEEE30节点系统上的仿真表明了该指标预测系统电压崩溃的有效性和正确性。

基于LDU分解的电压稳定指标与负荷节点灵敏度的关系

根据电压稳定性可认为是负荷稳定性问题的观点,从负荷的电压/无功灵敏度角度,得出了由矩阵的LDU分解得出的衡量系统静态电压稳定程度的最小指标与负荷节点的最大灵敏度的倒数相等的结论,为此提出用负荷节点最大灵敏度的倒数作为系统电压稳定指标,并在IEEE30系统进行了验证,进而指出灵敏度法优于奇异值分解法.

基于支路方程解存在性的局部电压稳定指标

快速精准地辨识电网电压薄弱节点并执行相应的控制措施,是预防电力系统电压失稳的一项重要工作。首先,在原有电力系统电压稳定局部指标L指标的基础上,通过对Ⅱ型等值支路模型列写潮流方程,考虑支路潮流方程解存在性的原理推导出静态电压稳定L_q指标和L_p指标。然后分析了L_q指标和L_p指标的不足,通过列写支路电压方程,考虑支路电压方程解存在性原理改造得到改进指标L_(pqu)。最后,本文分析了2种支路方程下所提指标的优劣,结合了支路潮流方程和支路电压方程,提出一种基于支路方程可行解域的电压稳定L_(u.p)指标,使其可以快速识别系统中的薄弱支路。以新疆某地区实际电网为例,分析验证了所提指标对电网薄弱点快速识别的精确度和线性程度,对调度人员可以快速准确识别系统中电压薄弱节点具有重要的指导意义。

一种配电网节点电压稳定指标分析

分析了已有的电压稳定指标使用上的限制以及理论上的缺陷,利用测得的节点电压相量、线路参数等电气量,分析网络潮流计算中电压的二次方程,提出了一种电压稳定指标L_V。该指标与已有的指标相比,具有无需判断线路电阻以及受送端功率等优点。最后,通过对IEEE33节点系统仿真,结果表明,L_V在系统临近电压崩溃时,该电压稳定指标值更趋近1。由此可得,该方法能够有效地判断系统电压稳定性,适用于电力系统电压稳定性的实时监控。

基于PMU的支路电压稳定指标研究

基于PMU技术的电压稳定预警需要对功率传输通道的运行情况进行实时监测。已有的支路电压稳定指标忽略了无功的影响因素,且仅适用于负荷功率因数恒定的情况。文中提出了综合考虑支路有功与无功的新指标,该指标适用于任何负荷功率因数的情况,并对该指标进行了详细的推导。用IEEE14节点系统对该指标进行了测试,结果表明该指标能更好地反映支路的运行和电压稳定情况。

基于节点静态电压崩溃概率的电压稳定指标研究

通过对节点静态电压变化模型的分析,提出一种考虑有功与无功相对制约关系及功率因数变化的电压稳定静态指标模型,IEEE30节点系统的仿真结果表明该指标能更敏感地识别出系统的薄弱节点,为静态电压稳定的预防控制提供参考,具有计算量小、速度快、灵敏度高等优点。

考虑模糊参数的DG配电网静态电压稳定指标研究

为了准确提供DG安全运行域,研究了DG出力不确定性情况下的静态电压稳定指标。考虑在DG出力具有间歇性、不确定性及配网接入负荷模糊性的基础上构建静态电压稳定性指标模型。以异步发电机为例,基于模糊参数下以IEEE 33节点配电系统为算例,对P-Q(V)型DG按不同容量、不同功率因素和不同位置接入配电网。通过仿真分析研究了不同接入方案对静态电压稳定性的重要影响,验证了模型的有效性。为分布式风机电源选址、定容和安全运行域求取提供参考。