阻抗模裕度指标在新能源多馈入系统静态电压稳定评估的适应性分析

集中送出的新能源场站大多位于电网末端,随着其有功出力的增加,易出现静态电压失稳。该文将传统的阻抗模指标的应用对象由负荷推广至新能源场站,丰富了该指标在静态电压稳定评估方面的适用性场景,包括含无功补偿的新能源系统、新能源集群馈入系统、以及新能源多机多馈入系统。具体地,首先,分析新能源单馈入系统的临界静态电压稳定条件,并据此给出用于评估新能源场站静态电压稳定性的阻抗模裕度指标及稳定判据;其次,通过将无功补偿设备并入系统阻抗,分析无功补偿对于指标的影响;再次,证明在新能源的集群馈入系统中,公共耦合点(point of common coupling,PCC)的电压失稳将发生在单个新能源场站之前,并据此确定PCC点作为指标的计算节点;之后,为考虑多机多馈入系统中不同新能源场站间的影响,在指标的计算过程中,保留待评估的关键新能源场站,将其他新能源场站等值为阻抗,并入节点阻抗矩阵中,实现方法在多机多馈入系统中的扩展应用。最后,基于PSD-BPA中建立的单机单馈入系统、多机多馈入系统、以及某省实际大电网算例验证指标的有效性。

一种新的多馈入交直流受端系统静态电压稳定的评价指标

多馈入受端系统静态电压稳定的研究一般都是建立在多端口戴维南等值模型的基础上,各条直流馈入之间的互阻抗使得已有的多馈入交直流受端系统静态电压稳定评价指标与受端线路电压稳定的对应关系不明确。在多端口戴维南等值模型的基础上对多馈入受端系统节点阻抗矩阵进行对角化,用对角线元素即节点阻抗矩阵的特征值来等效各条直流馈入相对应的交流系统的阻抗值,实现了多馈入系统的解耦,将多馈入直流输电系统等效为多个单馈入系统来研究。在解耦模型的基础上提出了新的多馈入受端系统静态电压稳定评价指标。应用BPA软件进行故障仿真,对两个新评价指标计算值不同的简单三馈入系统进行故障仿真,对比两个三馈入系统故障后的电压稳定性。

电力系统电压静态稳定性指标述评

综述和比较了多种电压静态稳定性指标 。

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。

基于综合权重理论和Fuzzy-TOPSIS综合评价的电网静态电压稳定性分析

随着电网建设规模的不断扩大与结构日益复杂,电网电压安全稳定问题日益突出。探讨了一种静态电压稳定性指标综合辨识方法。首先,针对以往单一评估指标而导致的评估结果差异性问题,釆用六种静态电压稳定性指标来表征节点电压稳定性。其次,对指标权重系数进行优化,分析指标权重不确定性因素,引入信息熵与层次分析法计算指标综合权重。同时以综合评价值最大和评价值偏离度最小为目标,构建拉格朗日函数优化权重系数;并采用Fuzzy-TOPSIS对计算结果进行排序。最后选用哈密地区部分电网作为案例,分别计算单一指标与所提的综合指标辨识系统稳定与薄弱母线,验证所提方法的有效性与客观性。所得结果可以为系统运行规划,无功补偿等提供依据。

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。

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。

静态电压稳定分析中L指标与特征值换算关系及L阈值确定方法

新能源并网和辅助服务弱化,降低了电力系统静态电压稳定性。特征值分析和L指标是研究静态电压稳定的常见方法。如何比较这2种方法得到的稳定指标、如何根据前者稳定裕度确定后者阈值,目前未见研究。该文联立潮流方程,提出L指标对负荷的灵敏度。以此为桥梁,提出L指标和特征值间换算关系。基于上述灵敏度对负荷进行排序,提出改善静态电压稳定措施。根据特征值稳定裕度和L指标间换算关系,提出确定L指标阈值方法。仿真结果验证了所提算法的正确性和有效性。

一种静态电压稳定多指标综合评判方法

探讨了一种静态电压多指标综合评判方法。该方法基于电压有功灵敏度、无功裕度、节点电压变化三个电压指标,以客观赋值与主观赋值组合方法对上述三个指标分别赋予不同权重求得综合指标以辨识系统各节点薄弱程度。最后以IEEE39节点系统为仿真对象进行分析,以单一指标与综合指标分别辨识系统薄弱母线,验证该综合评判方法的有效性与科学性。

基于一种综合指标的河北南网静态电压稳定分析

河北南网是华北地区重要的受端电网,它肩负着山西电力到京津唐、山东电网的转送任务。随着电网规模的扩大、网内负荷急剧增长、特高压接入等,河北南网的电压稳定问题将更加凸显,因此,对河北南网进行电压稳定性分析具有重要的现实意义。本文首先介绍了有功裕度指标K_P和灵敏度指标dU_L/d QL的基本概念及求解方法;然后,基于理想点法将这2种指标进行综合,并采用符合指定功率增长方式的权重系数,提出了一种判别系统薄弱节点和区域的综合电压稳定指标;之后,利用PSD-BPA潮流程序分析了河北南网的静态电压稳定性,计算了系统中各负荷节点的上述3种指标,以及网内各供电分区的有功裕度;最后,根据计算结果指出了系统中电压稳定的相对薄弱节点和区域,分析了各分区的静态电压稳定水平,并提出了一些针对性措施作为改善系统电压水平的参考。

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。

基于改进型PEM和L指标的含风电场电力系统静态电压稳定评估

快速、准确地评估系统电压稳定性对于大规模风电并网后电力系统安全运行具有重要意义。为此,提出一种基于改进型点估计法(point estimate method,PEM)和局部电压稳定指标(L指标)的含风电场电力系统静态电压稳定评估方法。首先,提出一种改进型PEM计算L指标各阶矩和半不变量,并结合Cornish-Fisher级数展开获得其概率分布,相比于传统2n+1法,在无须涉及更高阶矩等复杂计算下可提升L指标分布的拟合精度;然后,利用风险偏好型效用函数定义计算各节点电压失稳风险度,完成含风电场电力系统静态电压稳定评估,识别系统电压稳定薄弱节点;最后,基于该风险度引入风电并网电压稳定因子,并由此分析风电对系统静态电压稳定的影响。采用改进的IEEE-14和39节点系统算例验证了所提方法的可行性和有效性。

含DFIG风电场的配电网静态电压稳定指标研究

针对风电的随机出力将使配电系统的静态电压稳定性随机波动,提出含双馈式异步发电机的配网潮流算法和静态电压稳定指标。将DFIG稳态方程嵌入配电网前推回代潮流迭代计算过程,基于潮流解的存在推导出含DFIG的配电网静态电压稳定指标;考虑风电出力的随机性,分别定义母线静态电压稳定指标分布指数、道路静态电压稳定分布指数、系统静态电压稳定指标,提出的指标能较好地反映风电并网后配电网局部与整体静态电压稳定性的随机波动特性。基于蒙特卡洛随机模拟,结合该文提出的算法和指标能有效识别出配网中薄弱的母线节点和道路路径。在IEEE 33辐射型配电网系统进行算例仿真,验证了算法的正确性和静态电压评价指标的有效性。

一种基于电压静态稳定性的电力系统自复性指标

针对电力系统的运行稳定问题,提出了一种综合的系统电压自复性指标。该方法结合了系统潮流方程的降阶雅克比矩阵最小特征值以及L指标,既能考虑到系统整体的电压裕度,又反映了节点的电压稳定性,能够在直观、全面地体现系统当前运行状态距离崩溃点的距离的同时,对系统的状态变化进行监测。该评价方法在IEEE 30节点系统模型与某实际电网模型进行测试,仿真结果表明该指标能够在系统负荷变化时较好地体现系统运行稳定性的波动。

基于L指标的风电场静态电压稳定性研究

本文以局部电压稳定性指标L为基础,探讨了不同负荷模型下该指标的变化趋势。随后针对大容量风电场接入后引起的电网静态电压稳定问题,根据选定的风电场潮流计算模型,应用L指标对接有风电场的IEEE 14节点测试系统进行了仿真研究,结果表明随网内风电出力增加,接入点电压稳定裕度表现为先增加后减小的趋势。最后结合实际运行情况对沽源地区电网进行了相应仿真,探讨了不同工况下的指标变化情况。

改善风电汇集系统静态电压稳定性的无功电压协调控制策略

针对风电场集群作为弱联接送端系统所面临的无功电压问题,研究了可应用于大规模风电汇集系统的静态电压稳定评价指标,并在此基础上提出了一种改善风电汇集系统静态电压稳定性的无功电压协调控制策略。该策略采用基于过滤集合的原对偶内点法求解多目标优化控制模型,通过协调控制风电场和汇集站内的多种无功电压调节设备,能够在满足中枢节点电压控制指令的同时均衡汇集系统的电压分布,提高动态设备的无功裕度,从而改善风电汇集系统的静态电压稳定性。对中国北方某实际风电汇集地区的仿真计算验证了所提控制策略的有效性。

分布式发电对配网静态电压稳定性的影响

介绍了配电网静态电压稳定分析中的常用指标,通过实例计算分析了各种不同型式的分布式发电设备及其在配网中的不同安装位置对系统静态电压稳定性的影响,对采用的静态电压稳定指标进行了讨论,分析了该指标与系统负荷增长因子之间的关系,所得结论对配电网中的分布式发电规划具有一定的指导作用。

大规模风电接入对电网静态电压稳定性影响机理研究

从静态电压稳定性角度出发,采取PV曲线方法,综合有功功率裕度和电压-有功灵敏度指标,从机理上分析风电接入后对地区电网电压稳定性的影响,以及风电场无功功率支撑和电网强度对稳定指标的影响,研究结论表明提高无功功率支撑和改善电网结构可有效改善风电接入后的电压稳定性。最后,以我国某风电汇集系统为案例进行仿真研究,验证大规模风电接入对电压稳定性的影响,并提出提高风电接入地区电压稳定性的措施。

分布式电源接入配网对其静态电压稳定性影响多角度研究

分布式电源(Distributed Generation,DG)接入配网后,将对配网静态电压稳定性造成影响。基于IEEE33节点配电网络和Matlab仿真测试软件平台,考虑分布式电源的接入数量、接入位置、接入容量和功率因数4个影响因素。应用电压稳定性判定指标L,对比单个DG接入单分支线路和多个DG接入多条分支线路两种情况,得出各自对配网电压分布和电压稳定性造成的影响。对比测试所得L指标,结果表明多DG接入的方式更有利于配网电压稳定。该研究对配网中多DG的布局和规划具有积极的指导意义。

基于改进粒子群优化算法并计及静态电压稳定性的电力系统无功规划

提出了基于改进粒子群优化算法的无功规划方法,该方法有效提高了初始粒子的质量,消除了传统粒了群优化算法的边界振荡现象,利用电压稳定裕度指标对系统负荷节点进行排序,选择其中电压稳定性较薄弱的节点作为无功补偿装置的安装点,将电压稳定裕度最大作为无功规划的目标函数之一,以改善系统的静态电压稳定性。该规划方法在IEEE30节点系统的应用结果表明其在降低网损的同时能够有效提高负荷节点的电压稳定裕度。