基于串聯(lián)同步靜止補償器SSSC作用的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，電能需求量迅速增大，電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，人們對電能的依賴和要求越來越高。這就對電網(wǎng)的可靠性有了越來越高的要求。 電壓穩(wěn)定失穩(wěn)和電源崩潰事故的多次發(fā)生，使電壓穩(wěn)定問題成為七十年代以來電力部門突出的問題，引起了各國電力工作者的高度重視。經(jīng)過二十多年的辛勤耕耘，對電壓穩(wěn)定的研究取得了相當大的進展，特別是靜態(tài)電壓穩(wěn)定的研究已經(jīng)取得了令人矚目的成果。電壓穩(wěn)定作為電力系統(tǒng)穩(wěn)定的一個重要部分，其內(nèi)容和研究方法大大豐富了電力

2、系統(tǒng)穩(wěn)定的內(nèi)涵。 由于電壓嚴重異常而引起的設備損壞電壓穩(wěn)定破壞或電壓崩潰曾導致許多電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故，因此電壓異常及其控制措施近年來受到高度重視。FACTS技術的出現(xiàn)帶來了新的控制技術和手段，可以進行電壓控制和無功補償，起到穩(wěn)定電壓的作用。 本文首先概述了針對電壓穩(wěn)定問題研究的歷史和現(xiàn)狀，尤其重點地介紹了電壓靜態(tài)穩(wěn)定問題的分析方法。在總結(jié)前人研究成果的基礎上，在靜態(tài)電壓穩(wěn)定研究中加入了柔性交流輸電系統(tǒng)FACTS中

3、的同步靜止串聯(lián)補償器SSSC模型，并建立了更適合應用于電力系統(tǒng)潮流分析的SSSC混合模型，并在奇異值理論和特征結(jié)構分析法的基礎上對電壓靜態(tài)穩(wěn)定性問題做了一些探索性的工作。使靜態(tài)電壓穩(wěn)定研究的成果更加具有現(xiàn)實意義。 本文先后介紹了奇異值分析法和特征結(jié)構分析法的數(shù)學原理，并詳細闡述了將奇異值分析法和特征結(jié)構分析法應用于電力系統(tǒng)電壓靜態(tài)穩(wěn)定分析的理論依據(jù)，將研究給定系統(tǒng)運行點電壓靜態(tài)穩(wěn)定裕度的問題轉(zhuǎn)化為研究確定相應的雅可比矩陣接近奇異

4、程度的問題。同時提出兩種算法的計算方法和步驟，并詳細介紹了奇異值分析算法得到的最小奇異值及其對應的奇異向量等幾個重要的參數(shù)指標。在潮流計算和奇異值分解的基礎上，構建了基于SSSC混合模型和奇異值分解的弱節(jié)點判別指標(LCj)和最危險的負荷增長方式指標(DFi)等電壓穩(wěn)定性分析指標。分別利用奇異值分析法，和特征值分析法深入分析了在負荷平均增長和最靈敏節(jié)點負荷增長兩種情況下，SSSC對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響。探究了采用弱節(jié)點判別指標(LC

5、j)和最危險的負荷增長方式指標(Dfi)確定系統(tǒng)最薄弱節(jié)點和負荷增長最快節(jié)點的方式。論證了在系統(tǒng)最薄弱節(jié)點和負荷增長最靈敏節(jié)點線路中加入SSSC后能對提高系統(tǒng)的電壓水平和電壓穩(wěn)定性起到良好的改善作用。 本文對IEEE9節(jié)點系統(tǒng)和IEEE14節(jié)點系統(tǒng)進行了仿真計算，驗證了所構建的SSSC混合模型以及兩個電源穩(wěn)定性分析指標的可行性、有效性和適用性，得出了針對系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)增加無功支撐后系統(tǒng)電壓靜態(tài)穩(wěn)定性明顯得到提高的結(jié)論，在驗證前文