基于動態(tài)分析法的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定研究.pdf

1、自20世紀(jì)70年代后期以來,全球范圍內(nèi)發(fā)生過多起以電壓崩潰為特征的電網(wǎng)瓦解事故,每次均造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并引起了極大的社會紊亂。這在很大程度上促使電壓穩(wěn)定這個長期被忽視的問題成為近些年來的關(guān)注焦點(diǎn)和研究熱點(diǎn)。電力系統(tǒng)本質(zhì)上是一個非線性動態(tài)系統(tǒng),電力網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電機(jī)及其勵磁系統(tǒng)、有載調(diào)壓變壓器、無功補(bǔ)償裝置等都對電壓穩(wěn)定有著極大的影響。電力系統(tǒng)元件的模型以及分析方法嚴(yán)重影響著電壓穩(wěn)定研究結(jié)果的可靠性。本文在充分考慮電力系統(tǒng)的非線性動態(tài)本

2、質(zhì)的前提下,對電壓穩(wěn)定動態(tài)分析方法及一些關(guān)鍵設(shè)備對電壓穩(wěn)定的影響進(jìn)行了研究,研究結(jié)果概述如下:
　　 1)研究了電力系統(tǒng)部分元件的數(shù)學(xué)模型以及目前用于電壓穩(wěn)定動態(tài)分析的主要方法。交互法存在不可避免的交接誤差,隱式梯形法只有二階計算精度,線性多步法無法自啟動、浪費(fèi)存儲空間。針對以上常用微分-代數(shù)方程組求解算法的不足,提出了基于代數(shù)方程組對狀態(tài)變量求偏導(dǎo)數(shù)的統(tǒng)一時域仿真法(Union Time Domain Simulation M

3、ethod,UTDSM)。UTDSM具有較高的計算精度,具有令人滿意的計算速度,并可節(jié)省存儲空間。
　　 2)研究了發(fā)電機(jī)及其勵磁系統(tǒng)對電壓穩(wěn)定的影響。首先,分析了發(fā)電機(jī)無功越限對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定域的影響。其次,采用較詳盡的系統(tǒng)動態(tài)元件模型,分析了發(fā)電機(jī)及其勵磁系統(tǒng)參數(shù)對電壓穩(wěn)定的影響。最后,分析了勵磁調(diào)節(jié)器輸出限制對電壓穩(wěn)定的影響。其中包括平衡解流行追蹤、時域仿真、單參數(shù)分叉分析以及雙參數(shù)分叉分析。
　　 3)研究了有

4、載調(diào)壓變壓器對電壓穩(wěn)定的影響。針對典型靜態(tài)負(fù)荷模型,研究了影響有載調(diào)壓變壓器負(fù)調(diào)壓效應(yīng)臨界點(diǎn)位置的因素、不同負(fù)荷特性及負(fù)荷變化方式對有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓效應(yīng)的影響。針對感應(yīng)電動機(jī)機(jī)電暫態(tài)模型,研究了其參數(shù)對有載調(diào)壓變壓器調(diào)壓效應(yīng)的影響以及有載調(diào)壓變壓器自身動態(tài)特性對電壓穩(wěn)定的影響。
　　 4)研究了無功補(bǔ)償對電壓穩(wěn)定的影響。給出了無功補(bǔ)償對電壓穩(wěn)定影響的機(jī)理解釋。研究了系統(tǒng)弱節(jié)點(diǎn)的判定方法,并分析了不同節(jié)點(diǎn)無功補(bǔ)償對電壓穩(wěn)定的影響