以简化直接法求解电力系统动态电压稳定Hopf分岔点

对于1个n维电力系统,以往求解Hopf分岔点的直接法需要解1个2n+2维的方程组,计算量很大,极易陷入维数灾难。该文把一种直接求解Hopf分岔点的新方法引入到电力系统动态电压稳定分析中。该方法构造了1个n+2维的拓展系统,该拓展系统由描述电力系统动态特性的微分代数方程组和2个标量方程组成。直接求解该拓展系统就可以获得电力系统动态电压稳定的Hopf分岔点,简化了计算过程。2个典型电力系统动态模型的算例,验证了其有效性。该方法计算量相对较小,适用于大型电力系统动态电压稳定的分析计算。

电力系统电压稳定性研究与分岔理论

基于分岔理论的基本概念和主要分析方法,介绍了电力系统电压稳定分析中的多种分岔现象及其与电压稳定的关系,然后从静态分岔和动态分岔两个方面,对分岔理论在电压稳定研究中的主要方法进行了总结和评述。在静态分岔分析中,重点论述了鞍结点分岔(SNB)和鞍极限诱导分岔(SLIB);在动态分岔分析中,论述了Hopf分岔(HB)和奇异诱导分岔(SIB)。着重阐述了这四种分岔的定义、满足的条件、采用的数学模型和适应范围及电压失稳分岔点的追踪方法,并比较了这些分析方法的优缺点。最后,对分岔理论在电压稳定分析中需进一步深入探讨的领域进行了展望。

考虑支路故障情况下的静态电压稳定分析

提出一种用于支路故障情况下静态电压稳定临界点计算的可靠方法。该方法以支路导纳系数为连续性参数,采用类似连续法的预测校正格式,可沿着临界点曲线从故障前系统的电压稳定临界点追踪至各支路故障后的临界点。其中预测及校正方程均采用特殊的矩阵降阶技术求解,所需求解的方程组维数只相当于原来的一半。在IEEE 14及1000母线系统上的算例验证了该文方法的可行性与高效性。

基于主导节点法的极限诱导分岔检测方法

为准确定位电压稳定临界点,对极限诱导分岔发生的原因进行了分析,并提出了一种基于主导节点法的分岔类型检测方法。该方法首先利用主导节点法的高效性来追踪PV曲线上的第一个电压失稳点,并确定该点与其前一个运行点(也就是最后一个电压稳定点)之间发生PV节点到PQ节点转换的节点集;然后采用灵敏度法获得上述节点触发无功上限的顺序;最后根据所提的分岔判据对这些节点依次进行检测,快速、准确地追踪到了电压稳定临界点。通过对118节点系统进行仿真,验证了所提方法的有效性。

运用分岔理论研究电力系统电压稳定性

为研究电力系统电压稳定性问题,用分岔理论的基本原理分析了电力系统中常见的分岔现象及其对电压稳定的影响。从静态分岔和动态分岔两个方面阐述了分岔理论在电压稳定分析中的具体应用后,论述了引起电压失稳的鞍结点分岔(SNB)、Hopf分岔(HB)及奇异诱导分岔(SIB)等3种主要分岔形式的定义、分岔发生的条件及分岔点的数值计算方法,并给出了相应的数学模型及适应范围,比较了各种分析方法的优缺点,还讨论了各种分岔之间相互作用对电压稳定的影响。最后,展望了分岔理论在电压稳定分析应用中需进一步深入探讨的问题。

两种计算静态电压稳定裕度方法的比较

对计算静态电压稳定裕度的连续潮流法和最优潮流法进行比较和分析.针对两种方法求得的静态电压稳定裕度存在差异性的问题,在定义两种方法识别电压稳定临界点类型的等价性基础上,指出它们之间存在差异的原因在于描述潮流的方程不一致.在计算稳定裕度的最优潮流新模型中,引入描述发电机无功出力与其机端电压的互补约束条件,并采用与连续潮流法相同的发电机有功增长方向.分别对IEEE 9节点、IEEE 39节点和某省级748节点系统进行静态电压稳定裕度计算,结果表明由新的最优潮流模型获得的稳定裕度和分岔点类型均与由连续潮流模型获得的一致.

含双馈风电机的电力系统电压稳定性分岔分析

风电并网改变系统潮流,为研究风电并网对电压稳定的影响,建立含双馈异步发电机组(DFIG)风电系统的动态模型,提出一种新的处理DFIG转子控制电压值的方法。该电压控制方法将DFIG稳态转子控制电压值作为动态DFIG模型的转子控制电压值,随着系统运行状态变化而改变控制电压值。应用延拓法追踪动态负荷参数变化时系统的平衡解流形,并采用分岔理论分析动态负荷参数变化对风电系统电压稳定的影响。仿真结果表明,不同的风力机模型会使电压稳定性分析结果产生差异,且上述新的DFIG转子控制电压方法更加精确、可行。

基于延拓法的风电系统电压Hopf分岔研究

为揭示风电场的参数变化对电力系统动态电压稳定的影响。首先应用延拓算法,以风电场无功功率为控制参数,进行了单参数电压稳定性分岔分析。然后在单参数分析的基础上引入有功功率作为第2个控制参数,进行了双参数分岔边界的确定和双参数制约性分析。最后对静止无功补偿器(SVC)对Hopf分岔的控制作用进行了分析。结果表明:风电场吸收的无功功率限制了风电场有功功率的输出,SVC可以延迟Hopf分岔,提高风电系统电压稳定域度。

基于分岔理论的电解铝负荷功率冲击特性对电压稳定性影响

负荷功率冲击特性对电网系统带来不利影响.使用非线性动力系统分岔分析方法,系统采用等值单机发电机二阶模型和带有可以反映电解铝冲击特性的负荷模型研究负荷功率冲击特性对电压稳定的影响.仿真结果表明,通过一维分岔点搜索,得出系统有鞍结分岔发生,会引起电压失稳;二维分岔曲线与时域仿真表明冲击扰动时系统无功稳定域变小.

基于Hopf分岔理论的风电系统电压稳定性研究

为研究风电系统参数连续变化对其电压稳定性的影响。应用Hopf分岔理论,以风电场有功功率和无功功率为分岔参数,通过延拓法求解单参数Hopf分岔点和两参数Hopf分岔边界,研究了分岔参数对Hopf分岔的影响,并分析了静止无功补偿器(SVC)对Hopf分岔的控制作用。研究表明,风电场的无功消耗会限制有功功率的输出,SVC可以延迟Hopf分岔,提高风电系统电压稳定域度。

电力系统电压稳定分析方法及应用

介绍了电力系统电压稳定性的概念及其分类，对电压稳定性的静、动态分析方法进行了介绍和比较，最后综合运用连续潮流法、模态分析法、分岔理论以及时域仿真法对WSCC9节点系统进行了电压稳定性分析，结果表明综合方法能充分利用各种方法的优点，分析的结果是有效可靠的。

静态电压稳定分岔点的直接识别算法

高效准确地识别静态电压稳定分析中极限诱导动态分岔(limits induced dynamic bifurcation,LIDB)、极限诱导静态分岔(limitsinducedstaticbifurcation,LISB)以及鞍结分岔(saddle node bifurcation,SNB)是不易的任务,该文提出一种LIDB,LISB以及SNB的直接识别算法。基于直接计算SNB的边界导数法(boundary derivative direct method,BDDM)收敛过程逼近平衡解流形的特性,给出预测越限参数及直接定位贴合实际系统运行状态的LIDB与LISB的数学模型及LIDB/LISB的区分逻辑。所构建的算法不存在BDDM、崩溃点法等直接类方法无法计算LIDB/LISB的关键问题,且可避免原对偶内点优化算法丢失LIDB信息和触发的限制可能与标准连续潮流(continuation power flow,CPF)不一致的弱点。相较于CPF,所提算法避免了非关键运行点的计算,降低了计算量。最后,采用IEEE14以及IEEE118标准节点系统进行验证,证明所提算法的准确性及高效性。

基于改进延拓法的风电系统分岔现象及电压稳定性研究

该文对传统搜索电力系统分岔点的延拓算法进行了一些改进,改进后的算法不仅改善了传统算法中在求取平衡解流形过程中奇异点处不能连续追踪的难题,而且能够快速准确地搜索到系统中分岔点,并以一个含有风电场的电力系统作为算例在Matlab中利用编程实现对系统分岔点的搜索以及类型的判断,仿真结果验证所提方法的可行性。结合算例并根据分岔点的情况来分析了含风电力系统的分岔现象与系统电压稳定之间的关系:动分岔与系统的电压振荡有一定的关系,而静分岔则可能会造成系统的持续失稳。因此在确定系统稳定裕度的时候,要对静分岔、动分岔进行综合考虑。

静止无功补偿器在交直流系统中最优安装位置的选择

采用局部参数化的连续潮流法和分岔理论,研究了静止无功补偿器(SVC)在交直流互联系统中的最优安装位置。以WSCC9节点测试系统为例,通过追踪系统的平衡解流行曲线和搜索系统稳定极限的分岔点,得出系统中对无功不足比较敏感的母线,并通过在某一母线节点处添加SVC提高整个交直流系统电压稳定性,实现了在最经济情况下使系统的无功功率得到补偿的目的。

交直流互联系统电压稳定性研究

利用分岔理论对交直流互联电力系统电压稳定性进行分析。首先对交直流系统进行数学建模,给出系统、发电机、励磁系统和直流系统数学模型表达式,利用连续潮流方法对系统平衡解流形进行追踪并求取分岔点.通过考虑直流电流参考值、励磁系统参考电压等系统参数对电压稳定性的影响,并利用实际WSCC9节点系统进行验证分析。最后通过时域仿真的方法还初步探讨了直流输电线路对整流侧和逆变侧电压的影响。