受端交直流互馈特性的电网电压失稳机理分析

直流输电作为一种新兴的高效、低损耗的电力传输方式,得到了广泛的关注和应用。然而,在实际的电网运行中,受端交直流互馈特性可能会引起电网电压的失稳现象,对电网的安全运行造成了一定的影响。为此,通过分析受端交直流互馈特性对电网电压失稳的影响机理,探讨直流接入对受端系统电压稳定性的影响,通过算例验证直流受端无功-电压特性。该研究对于提高电网的稳定性和可靠性具有重要的理论和实际意义,也为后续相关研究提供了参考。

基于戴维南等值参数的电压失稳概率解析

电压失稳概率受确定因素和不确定因素2方面的影响,针对这一问题,提出基于戴维南等值参数的电力系统电压失稳概率计算方法.选定负荷阻抗模与戴维南阻抗模的比值作为失稳判定指标,在不考虑不确定事故因素的影响下,推导出基于戴维南等值参数的电压失稳概率分布函数的解析表达式.考虑到不确定性事故的影响,最终得到系统电压失稳概率的计算方法.IEEE RTS’79算例上的仿真计算验证了该方法的可行性与有效性,同时表明该方法能够客观地反映系统发生电压失稳的可能性.

基于负荷裕度随机特性的电压失稳概率问题研究

为了克服传统分析方法在电压稳定问题研究中存在的不足,需要掌握与电压失稳现象相关的一些概率信息。针对这种情况,提出了一种基于负荷裕度随机特性的方法来计算系统电压失稳的概率。该方法通过研究连续潮流计算中与临界点位置密切相关的参数随机变化来确定相应的负荷裕度的随机特性,并在此基础上利用半不变量方法获取所需的电压失稳概率。由于该方法在计算过程中考虑了更多不确定性因素对电压稳定的影响,因此其结果在准确性和合理性上都有很大程度的提高。对IEEE 39节点系统的仿真研究证实了上述方法的正确性。

基于振荡中心和电压形态的暂态功角失稳和电压失稳判断方法

功角失稳和电压失稳是2种常见的失稳模式,是分析电网特性和决策的重要基础,但由于外在现象的相似性而难以区分。结合实际电网的主要特点和功角失稳、电压失稳的基本原理,提出了基于振荡中心和负荷区域低电压形态的失稳模式判别方法。振荡中心反映了2个同调机群的振荡中心位置,是识别功角失稳的重要指标。电压失稳表现为负荷中心电压持续较低并难以恢复,利用电压失稳和功角失稳对应的电压形态差异性是比较有效的方法。功角失稳和电压失稳需要在网络结构分析的基础之上进行综合分析判断。最后采用实际算例介绍了识别方法的基本过程,并验证了有效性。

基于本地相量测量的电压失稳指标工作条件分析

基于同步相量测量装置(PMU)的电压失稳预测(VIP)指标是基于本地相量测量数据进行电压稳定性分析的方法,它利用最小二乘拟合技术来实时跟踪系统的戴维南等值参数。拟合技术的应用条件和静态电压稳定性的物理意义会对这种指标的使用构成一定限制,若输入的采样数据不满足适当的条件,拟合得到的等值模型没有实际意义,可能造成误判。文中剖析了曲线拟合计算戴维南等值参数时出现参数漂移的原因,据此提出了VIP指标的正确工作条件和有效性判据,确保无效的VIP值不会对运行造成误判。根据实际系统运行数据所做的算例验证了该判据的可靠性。

运用特征值法确定交直流系统电压失稳区

直流输电可以对其功率快速地进行调节,从而提高与直流系统相连接的交流系统的稳定性,所以交直流系统在国内外应用得越来越多,而研究如何定量地分析交直流系统的电压稳定性成为了当前比较迫切需要解决的问题。该文结合交直流系统的特点,采用改进的牛顿法求解交直流系统的潮流,在得到收敛潮流的最小特征值及其左右特征向量后,计算出各节点的参与因子,并以参与因子为依据,采用特征值法对在一定直流控制方式下的交直流系统进行电压稳定性分析,找出交直流系统的电压易失稳区,从而为采取相关措施提高整个交直流系统的电压稳定性提供有价值的参考依据。最后通过对一个9节点的交直流系统采用本文方法进行仿真计算,证明了本文所述方法的有效性和可行性。

暂态功角失稳和电压失稳的模糊综合评判方法

功角失稳和电压失稳是分析电网特性和决策的重要基础,两者常常交织在一起,难以区分。结合功角稳定及电压稳定的基本原理及模糊集理论,提出了评估系统不同失稳模式、失稳程度的模糊判据。首先构建了一套较为全面的反映系统失稳特征的指标体系,包括发电机、联络线及负荷侧相关特征量;其次采用指派法构造各指标隶属函数并应用序关系分析法计算主观权重,进而求得系统综合模糊函数;然后结合双机小系统案例得到介于0~1之间的模糊判据,对一次失稳状态中的功角失稳程度及电压失稳程度进行模糊评估。

电力系统电压失稳过程的几何描述

基于分岔理论,从系统全局结构稳定性层面,将相空间中平衡解流形上的运行点分解为吸引点和非吸引点;在小范围内,吸引点吸引所有相轨迹,非吸引点不能保证吸引所有相轨迹。将分岔理论应用于电力系统电压失稳乃至崩溃过程分析,证实电力系统电压失稳实质上是吸引域中运行点的相轨迹受扰后逃逸到非吸引域后呈现出的现象,并给出电力系统电压失稳过程的几何描述。

基于负荷扰动的电压失稳与潮流崩溃的机理分析

针对电力系统静态电压稳定问题,采用简单交流电路方程组的几何分析,得出临界电压崩溃潮流的电压电流特性,并利用该特性分析了不同类型负荷作用下系统电压和潮流变化情况,从而为调度人员提供防止电压失稳、规避电压崩溃的理论依据。

电力系统电压失稳及其预防对策

电压稳定性的研究对于电力系统的正常运行非常重要。本文分析了电力系统电压失稳的静态机理和动态机理,在此基础上讨论了防止电压失稳的措施与对策。

对中长期电压失稳机理的定性探讨

为理解中长期电压失稳现象的本质,采用小扰动分析法在系统特性曲线上展示静态特性不同的具体负荷的静态电压稳定域的确定过程,解释了失稳过程中系统电压稳定于低水平的现象,指出不同负荷在系统特性曲线下半支的稳定情况由负荷的静态特性所决定;在此基础上还讨论了目前两类截然不同的中长期电压失稳现象的机理解释,即无功功率和有功功率不平衡解释,指出这两种机理之间存在着紧密的联系和统一之处。

解列后孤岛电网电压失稳机理探讨

电网因故障解列后由于功率缺额孤岛频率一般会下降,而实际电网事故中存在解列后功率缺额情况下孤岛电压失稳且伴随频率上升的现象。利用负荷功率与基本电气量的关系探究网络视在功率传输极限,并从理论上分析电压稳定的静态运行点。通过仿真算例从孤岛网络、负荷电压-功率特性两方面对解列后孤岛电网电压失稳机理进行研究,分析指出解列后负荷视在功率接近网络的视在功率传输极限时,网络极限会制约负荷功率的增长。进一步从各时间断面的视在功率传输极限的角度出发,分析网络极限与马达负荷的制约机理,指出短路故障后马达吸收无功是造成孤岛电压失稳的重要诱因,从而揭示电压失稳后低负荷电磁功率是孤岛低压高频的本质。研究成果可为孤岛电网运行方式安排以及集中切负荷、低压减载措施提供参考。

STATCOM对感应电动机负载扰动引起母线电压失稳的抑制作用研究

鉴于感应电动机的负载扰动是电压失稳的一个主要原因,因此提出在临界转差率下,感应电动机消耗的无功功率与负载转矩近似相等这一观点;在此基础上,根据节点电压与无功功率的关系,推导出感应电动机接入点母线电压临界稳定值与负载转矩之间的具体关系式.设计了STATCOM控制系统,基于MATLAB/SIMULINK对含感应电动机和STATCOM的一个配电系统进行仿真.仿真结果表明了观点与表达式的正确性,也揭示了STATCOM在稳定母线电压的基础上能够提高感应电动机的带负载能力,说明STATCOM对负荷引起的电压失稳具有抑制作用.

预防电压失稳的无功规划研究

文章概述了电压失稳与无功的关系;指出了无功规划的研究在电压稳定问题上的重要意义;综述了目前基于电压稳定问题的无功规划的研究成果;展望了计及电压稳定问题的无功规划研究的发展前景。

电力系统暂态功角失稳与暂态电压失稳的主导性识别

电力故障后系统失稳体现为暂态功角失稳以及暂态电压失稳,这两种现象均会同时发生,准确区分两种失稳方式是有效开展紧急控制的重要前提。介绍大规模电力系统变电站变电断面有功功率的特点,利用功率全微分方程进一步提取系统失稳后主导系统变量,进而分析主导系统变量与不同失稳状态之间的关系,提出识别主导失稳模式的有效方法,可结合系统动态特点利用数据进行准确计算。通过仿真结果发现,该方法能有效进行系统主导失稳方式的识别且计算方法简单,有重要应用意义。

电力系统电压失稳过程仿真分析

电力系统中电压失稳的发展是其动态行为的表现之一，受到电力系统所有动态元件动力学行为及其相互关系的制约。通过典型电力系统在不同运行方式和不同扰动作用下细致的仿真，比较了不同动态元件对电压失稳发展的影响，从而确定了用于电压先稳数值仿真分析的合适的负荷与发电机模型。

多直流接入背景下的广东电网电压稳定特性研究

随着多条直流馈入以及大规模海上风电的接入,广东电网呈现交直流耦合、多直流耦合及海风机组间相互耦合等复杂形势。大规模电力电子器件接入电网后,广东电网面临的主要运行风险有:特高压直流接入的负荷中心和直流近区交流线路发生三永N-2、N-4或三相短路中开关拒动故障后,引起交流电网持续低电压,导致电压失稳甚至电压崩溃;大电源或多电源集中接入的电网点及其近区500 kV变电站发生三相短路中开关拒动、同走廊组合故障后,引起系统发生功角失稳。对广东电网交直流故障进行仿真分析,针对电网薄弱环节,提出直流调制控制技术、切负荷措施及加装无功补偿装置等应对策略,以进一步提升电网的安全稳定水平。

SVC控制引起的电压振荡失稳研究

在发生电压崩溃的单机-动态负荷系统中,采用传统SVC控制器(静止无功补偿器)提高其电压稳定性。研究表明SVC控制可以延迟系统鞍结分岔点,大大提高系统电压稳定性。但新状态变量的引入改变了系统特性,使得系统在发生鞍结分岔之前,先经历一个Hopf分岔。时域仿真表明,此Hopf分岔诱导系统发生振荡型电压失稳,系统的负荷极限由Hopf分岔参数决定。因此,在使用FACTS控制器提高系统电压稳定性时,要详细考虑其对系统中各种分岔的影响,综合优化控制器的设计和安装。

基于图卷积和双向长短期记忆网络的受端电力系统暂态电压稳定评估

为快速、准确评估受端电力系统故障后暂态电压稳定状态并定位电压失稳节点/区域,提出一种基于图卷积网络(graph convolutional network,GCN)和双向长短期记忆网络(bidirectional long/short-term memory network,Bi LSTM)的受端电力系统暂态电压稳定评估方法。首先,基于暂态电压时序响应特性及空间分布规律,以及电力系统拓扑连接关系和各节点电气量测数据,构建表征电力系统运行状态的输入特征矩阵,以有效计及暂态电压的时空演变规律;然后,搭建由GCN和BiLSTM相结合的深度神经网络,提取具有最大相关性的暂态电压时空特征信息,进而建立时空特征与暂态电压稳定状态间的映射关系,实现暂态电压失稳节点/区域的精确定位;最后,通过修改后的IEEE-39节点测试系统和某实际电网系统算例对所提方法进行分析、验证,结果验证了所提暂态电压稳定评估方法的准确性和有效性。

基于广域支路响应无功分布特征的主导失稳形态判别

随着交直流混联电网规模不断扩大,稳定特性愈趋复杂,功角失稳和电压失稳常常相互交织不易区分,快速准确判别主导形态是实施针对性控制措施的重要前提。首先,基于3种典型系统,分析支路无功在不同失稳形态下的时空分布特性,提取特性间的差异化特征;其次,结合支路首、末端的无功乘积及电压幅值乘积,构建具有固定临界值和明确物理意义的主导性判别指标,用以指示主导失稳形态的同时,还可判别垂足电压落点位置;最后,利用电压幅值乘积指数辨识关键支路,在此基础上,提出主导失稳形态判别及紧急控制策略。标准算例和实际交直流混联电网的仿真结果验证了所提方法及策略的有效性。