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。

考虑负荷静态特性中负荷间关联的灵敏度计算

建立了输入量与输出量之间的灵敏度计算模型,并给出了各个输入量之间相互不孤立时的灵敏度计算方法。指出了在计算电力系统灵敏度时,忽略负荷间的内在联系与实际物理状况不相符。基于灵敏度计算模型,给出了考虑负荷静态特性中负荷间相互关联的灵敏度计算方法。并通过IEEE 39节点系统对比了传统功率网络灵敏度与文中所提方法灵敏度值,指出按传统方法计算时会有较大误差,文中所提方法更符合实际物理状况,同时还指出了负荷静态模型对灵敏度计算的重要性。

计及分布式电源和负荷静态特性的最优低频减载

低频减载被认为是当电力系统发生频率严重下降事故时所能采取的最后一项补救措施.针对配电系统中的低频减载问题,文中提出了计及分布式电源和负荷静态特性的最优低频减载策略.该策略以频率及频率变化率为执行依据,并由几个基本轮和一个特殊轮组成.在基本轮中,按反馈控制律分轮次快速切除负荷,以保证频率摆脱紧急状态.而在特殊轮中,则优化分布式电源的出力和调整部分负荷,以保证频率恢复到安全状态并使系统运行参数最优.最后,以修改的IEEE 37节点配电系统为例来验证所提出的最优低频减载策略的有效性.

计及负荷静态特性的电力系统静态状态估计算法

在常规状态估计模型的基础上,提出了考虑负荷节点静态电压特性的电力系统静态状态估计算法。该算法利用负荷幂函数模型或多项式模型,将负荷有功、无功功率等效为以节点电压幅值为变量的方程组,构建新的零注入功率量测,利用加权最小二乘法进行状态估计,在迭代计算中修正传统的雅克比矩阵以及不平衡偏差量。4节点、IEEE-39节点系统以及实际地区电网算例的仿真结果表明,该算法提高了状态估计量精度,具有较好的实用性。

负荷静态特性对PV曲线的影响

以单负荷无穷大系统为研究对象,负荷采用幂指数静态负荷模型,通过数学理论分析了负荷静态特性对PV曲线的影响,并分析了不同负荷模型的λV曲线和PV曲线的变化趋势及对系统电压稳定性进行了比较。分析结果表明:只有在恒功率负荷的模型下λV曲线的鼻端对应于PV曲线的鼻端,非恒功率负荷的模型下λV曲线的鼻端对应于PV曲线的下半支,和恒功率负荷最易失去稳定性,而恒阻抗负荷不存在不稳定的问题。最后通过仿真验证了理论分析的结果。

考虑负荷静态特性的电压稳定临界点求取方法

连续潮流法是求取静态电压稳定临界点的重要方法,但该方法具有计算效率低甚至不收敛的问题,负荷的静态特性对系统的静态电压稳定性有着极其重要的影响,为此提出一种考虑负荷静态特性求取电压稳定临界点的泰勒级数等值方法。首先将戴维南等值方法推广到动态分析中,定义系统的动态等值阻抗,用动态分析方法证明了电力系统达到极限传输功率的必要条件。然后考虑负荷的静态特性,将解析复变系统的动态分析方法严格推广到非解析复变系统当中,求出节点电压相量与负荷电流相量关于电流模的泰勒级数,从而求出被观察节点的极限功率与临界电压。仿真结果表明,泰勒级数等值方法能快速准确的求取系统的临界电压和极限传输功率。

适用于计及负荷电压静态特性的配网潮流新型前推回代算法

鉴于当前配电网潮流计算采用恒功率负荷模型不能准确反映网络潮流分布,提出在潮流计算中考虑负荷静态电压特性。针对传统前推回代法在解决该问题时,存在算法效率降低、对负荷静态电压特性呈强敏感性的缺陷,将传统前推回代法中前推功率、回代电压改为前推回代都进行电压迭代,设计了一种新的前推回代法。IEEE36节点系统测试表明,所提算法能够准确、快速地求解配电网潮流,且算法效率对负荷静态电压特性变化具有弱敏感性。同时,通过潮流结果分析负荷静态电压特性变化对系统电压的影响。

统计综合法负荷建模中的行业用户精选

统计综合法负荷建模必须以典型用户用电设备构成情况的调查统计为基础。结合电网实际建模经验,提出了一套系统的调查方法。在此基础上,应用等价关系聚类和模糊C均值聚类两种模糊聚类法对得到的调查数据进行分析和处理,精选出行业典型用户,从而为研究各行业的综合负荷特性提供了新的有效手段。给出了纺织行业用户精选实例,验证了该方法的可行性和有效性。

综合灵敏度和静态电压稳定裕度的直流受端交流系统电压薄弱区域评估方法

提出综合无功-电压灵敏度与静态电压稳定裕度的直流受端交流系统电压薄弱区域评估方法,并在灵敏度及静态电压稳定计算中计及了负荷静态电压特性。以计及负荷静态电压特性的交直流电力系统潮流方程为基础,计算交流节点电压相对于直流落点无功功率的灵敏度;基于连续潮流法,计算计及负荷静态电压特性的直流受端交流系统静态电压稳定裕度,综合这2个指标识别电压薄弱区域。并进一步地比较了不同ZIP负荷占比、不同直流控制方式对直流落点近区交流系统电压薄弱区域评估的影响。

一种考虑感应电动机的节点静态电压稳定指标

针对电压稳定性指标,提出了一种考虑感应电动机的节点静态电压稳定性指标。该指标利用感应电动机临界电压和临界滑差和潮流方程解存在定理,对感应电动机分量的静态电压稳定性进行评估,同时计及了感应电动机分量、ZIP负荷分量对节点静态电压稳定性的影响。IEEE 30节点系统的仿真表明,本文所提指标具有计算量小,速度快等特点,可用于电力系统电压稳定性的实时监视。

电力系统实时等值及电压稳定性分析

根据实时测量的负荷节点的电压、电流相量,将整个系统等值为一简单的两节点系统,在此基础上进行电压稳定性分析,提出了一种根据定义的节点电压稳定性指标能快速估计节点电压稳定性的方法,并将其扩展到计及负荷静态特性的情况。文章分析了发电机无功功率极限对电压稳定性的影响。通过中国电力科学研究院EPRI-36节点系统算例,验证了该分析方法是一种简单、快速、有效的方法,且可应用于电力系统电压稳定性的实时监控。

基于节点阻抗矩阵的配电网故障测距算法

提出了一种基于节点阻抗矩阵的配电网故障测距改进算法,故障后,系统的网络拓扑结构及参数会随之改变,引起节点阻抗矩阵的变化,形成故障后的节点阻抗矩阵,其中含有未知量故障距离和过渡电阻,利用节点阻抗的物理意义建立测距表达式。该算法仅需要变电站出线电压、电流作为输入量,迭代计算故障区段上游母线的电压、电流,代入已建立的测距表达式求出故障距离和过渡电阻;为适应配网中负荷特性不统一、时变的特点,提出采用静态电压特性的负荷模型模拟负荷,采用此模型可以更加精确地计算故障后各负荷及分支的分流,使得故障测距结果更加准确;并提出结合配电系统的馈线自动化功能减少伪故障点个数实现故障点的定位;文章最后在PSCAD中搭建配电网IEEE 34节点模型,在Matlab中实现文中提出的故障测距算法,仿真测试表明该算法的有效性。

电力系统的电压质量与电压调整

简要介绍了电压不合格的危害以及电力系统无功功率与电压的关系,阐明了电力系统电压中枢点的调压方式和电压调整措施。

电力系统的电压质量与电压调整

简要介绍了电压不合格的危害以及电力系统无功功率与电压的关系,阐明了电力系统电压中枢点的调压方式和电压调整措施。

基于随机最优潮流的电压崩溃临界点算法

文章在最优潮流的基础上,融入基于负荷预测的负荷正态分布及负荷静态电压特性,以系统能够承受的最大负荷为目标函数,对由负荷的不确定性导致的变量随机性建立起相应的机会约束规划,采用非线性规划方法时目标函数进行优化,直接求得满足某一概率约束下的系统最大负荷。以IEEE3机9节点系统为例进行仿真,验证所提算法的有效性,并讨论负荷分布和静态电压特性对电力系统电压崩溃点的影响。