計(jì)及TCSC裝置的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、近幾十年來，隨著電力需求的不斷增長，電網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度的不斷提高，使得電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性問題日益突出。世界上多次發(fā)生電力系統(tǒng)因電壓失穩(wěn)而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰、造成大面積停電的事故，電壓不安全已經(jīng)成為限制電力傳輸?shù)闹饕蛩刂?。如何提高電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性成為了一個(gè)急需解決的問題。 而可控串補(bǔ)裝置(thyristor controlled series eompensator，TCSC)作為靈活交流輸電技術(shù)(flexible alternat

2、ing current transmission system，F(xiàn)ACTS)提出后的第一個(gè)應(yīng)用裝置也越來越受到人們的關(guān)注。本文主要研究將可控串補(bǔ)裝置串聯(lián)到傳輸線路上的電壓穩(wěn)定情況，取得了一定的成果。 論文通過將可控串補(bǔ)裝置簡化為一個(gè)特殊的固定的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，在傳輸線路上進(jìn)行串聯(lián)補(bǔ)償。文中定義了線路電納補(bǔ)償度的概念，構(gòu)造了電力線路的有功功率和無功功率的數(shù)學(xué)模型，以及線路的有功功率和節(jié)點(diǎn)電壓關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，通過分析PU曲線圖可以發(fā)現(xiàn)

3、串聯(lián)補(bǔ)償裝置可以提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。這些結(jié)論同樣適用于可控串補(bǔ)裝置。 為了具體的研究帶有可控串補(bǔ)裝置的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，就需要有一個(gè)量度。文中針對電力系統(tǒng)中日益出現(xiàn)的動態(tài)無功不足而導(dǎo)致的電壓穩(wěn)定的問題，在現(xiàn)有的可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置的穩(wěn)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，提出帶有TCSC的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性靈敏度指標(biāo)的計(jì)算。將電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性靈敏度指標(biāo)表示為可控串補(bǔ)觸發(fā)角顯函數(shù)的形式，并可通過改變TCSC的觸發(fā)角來控制電壓穩(wěn)定性。 然而，系

4、統(tǒng)還能承受多大的負(fù)荷，當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)離系統(tǒng)的電壓崩潰點(diǎn)的距離還有多遠(yuǎn)，這個(gè)問題還需要進(jìn)一步的解決。為此，本文引入了電壓穩(wěn)定性裕度指標(biāo)。本文將裝有TCSC裝置的線路用一個(gè)帶有TCSC電納模型的等值電納表示，通過潮流計(jì)算，將其引入到裕度指標(biāo)中。通過裕度指標(biāo)表示出帶有可控串補(bǔ)裝置的電壓穩(wěn)定性的改善情況。 在此基礎(chǔ)上，本文對安裝TCSC前后的整個(gè)系統(tǒng)和TCSC安裝節(jié)點(diǎn)的電壓穩(wěn)定性靈敏度指標(biāo)和裕度指標(biāo)進(jìn)行對比計(jì)算分析。并將兩個(gè)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行互

5、聯(lián)，在系統(tǒng)一側(cè)的薄弱節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)系統(tǒng)的連接點(diǎn)分別安裝TCSC裝置，同樣用電壓穩(wěn)定性靈敏度指標(biāo)對比計(jì)算分析。從結(jié)果可以看出，帶有TCSC的電壓穩(wěn)定性靈敏度指標(biāo)有較大改善。此結(jié)論同樣適用于互聯(lián)系統(tǒng)中，并且在系統(tǒng)的連接點(diǎn)處安裝TCSC裝置，即系統(tǒng)的長距離輸電節(jié)點(diǎn)的作用更加明顯。本文采用電力系統(tǒng)分析工具PSAT1.3.4，針對WSCC-3機(jī)9節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)仿真，證明了所提方法的有效性和可行性。 此方法的實(shí)現(xiàn)對于實(shí)際中復(fù)雜龐大的電力網(wǎng)逐步實(shí)現(xiàn)更