電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的可視化方法研究.pdf

1、20世紀80年代以來,隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,電壓穩(wěn)定性問題已經(jīng)成為電力系統(tǒng)安全運行的嚴重威脅.在電壓穩(wěn)定性的監(jiān)控過程中,調度人員如果能及時準確地掌握系統(tǒng)運行點到系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定邊界的距離,就能使系統(tǒng)有效避免電壓失穩(wěn)事故.為此,學者們希望通過監(jiān)控某些能夠反映電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性強弱的指標來確保系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性.然而,由于所發(fā)展的各種指標與系統(tǒng)運行參數(shù)之間幾乎都不存在線性關系,因此難以預測運行點到達穩(wěn)定域邊界的距離.與指標類方法不同,"

2、域"的方法對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定域直接進行描繪.在已知該"域"邊界的情況下,運行人員根據(jù)運行點與穩(wěn)定域邊界的相對位置不僅可以快速判斷當前系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性,還可以直觀地獲知系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定裕度信息.因此,電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的在線計算及可視化對于監(jiān)視和控制系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性具有十分重要的應用價值.目前已存在的電壓穩(wěn)定域的可視化方法仍以大量的數(shù)字仿真為基礎,其應用需要較長的離線計算時間.該文專注于推導靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的快速計算方法,并針對電力系

3、統(tǒng)的發(fā)電機功率注入空間以及割集功率空間,分別提出了方便快速的靜態(tài)電壓穩(wěn)定域邊界計算及可視化方法.在發(fā)電機功率注入空間上,該文推導出靜態(tài)電壓穩(wěn)定域邊界的切平面表達式,利用該切平面可以在一定范圍內對運行人員所關心的電壓穩(wěn)定域邊界局部進行可視化表達.由于電力系統(tǒng)的發(fā)電機注入空間一般都屬于高維空間,該文還發(fā)展了一種可以選取敏感發(fā)電機節(jié)點的方法.利用該法可以有效選取對系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性影響較大的發(fā)電機節(jié)點,從而對發(fā)電機注入空間實現(xiàn)可視化降維.此外

4、,該文還發(fā)展了基于割集功率空間的靜態(tài)電壓穩(wěn)定域可視化算法.該算法通過推導出的線性方程組可以在狀態(tài)空間上快速估計出系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定域邊界局部,然后通過割集線路對應的潮流方程將這一局部映射到割集功率空間上,實現(xiàn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定域在此空間上的可視化.該方法計算速度快,而且通過將電壓穩(wěn)定域表達在割集功率空間上可以實現(xiàn)電壓穩(wěn)定域的表達空間的自然降維,并且更為符合運行人員的監(jiān)控習慣.利用該文提出的兩種靜態(tài)電壓穩(wěn)定域可視化方法,運行人員可以及時觀察到其