电力系统电压稳定性分析综述

电力系统电压稳定性分析综述

第3 2卷第 6期20 09年 l 2月

四川电力技术S c u n El crc Po rTe h oo y ih a e t we c n l g i

Vo 2。 . k 3 No 6 De ., 0 9 c 2 0

电力系统电压稳定性分析综述赵周芳，华强。希猛李张 (四川大学电气信息学院，四川成都摘

6 06 ) 105

要：电力系统电压稳定性是电力工程界的研究热点之一。首先介绍了分岔理论在电压稳定性分析中的应用。其

次，出了电压稳定分析中常用的静态指标，给阐述了各指标的特点。最后，绍动态电压分析方法，介并对电压稳定性分析进行展望。

关键词：电压稳定性；岔理论；态电压稳定性指标；态电压稳定性 分静动AbtatT evl g ait o o e s m i a ao cs feerhi o e g er g Frl, h p l a o — src:h oaes bly f w r yt jrou sac pw r n i ei . i t teapi t no b t t i p s e s m f or n e n n sy ci fif r ai n t e r o t e a ay i fv l g t b l y i i t d c d e o d y h s d s a y—sae v h g tb l y i d c sa e u c t h o y t h n lsso o t e sa i t n r u e .S c n l,t e u e t d o a i s o e tt o a e sa i t n i e y i

p e e t d a d t e rc a a trs c r e c b d i eal F n l r s n e n h i h r ce t s ae d s r e n d ti i i i . ia l y,t e d n mi ot g n y i to s a e i t d c d a d h y a c v l e a a s meh d y n r u e n a l s oan o to k f rt otg tbi t ay i s gv n. u lo o he v la e sa l y a lss i ie i n

Ke r s v l g t bl y i r ai n t e r;s a y—sae v l g t b l y i d x;d n mi otg t i t y wo d: o t e sa i t;b f c t h o y t d a i u o e t t ot e sa i t n e a i y a c v l

e sa l y a b i

中图分类号：M7 2文献标志码：文章编号：0 3—65 (0 9 0 T 1 A 10 9 4 2 0 )6—07 0 0 1— 4

一

0引言 1纪7 8 9世 O、0年代法国、典、t等国家相继瑞 E本发生电压崩溃性事故，些以电压崩溃特征的电网瓦这

步的研究。

下面首先阐述了电力系统电压稳定性与分岔理论。其次，述了静态电压稳定及相应的指标和计算论方法。其后，动态电压稳定性的研究方法及研究现对状进行了概括。最后，论部分给出电压稳定研究目结

解事故每次均带来巨大的经济损失，时也引起了社同会的极大混乱。电压稳定问题已经成为国际工学界关注的焦点。

前存在的一些问题，并对以后的工作做出展望。

电力系统电压稳定性问题经过几十年的发展已

1电压稳定性与分岔理论 K a y和 Psj等人首次将分岔理论引入电压稳 wt n ara i

经有很大进步，期人们简单地将电力系统电压失稳早问题看作系统过载引起，而将其视为静态问题或者从认为系统动态对电压稳定的影响很慢。但是，电力系统本质上是一个非线性动力学系统，电压失稳究其实质是系统的动态行为，及到了各种元件的动态特涉性。因此，电压稳定问题可分为静态电压稳定性与动态电压稳定性，者研究的角度和目的不同。两

定 I分析中，生在文献[] 1中他们应用分岔理论研究了电力系统微分一代数模型下的多平衡点稳定性问题，之为后分岔理论在电压稳定 f问题中的应用奠定了基础。生1 1电力系统的静态分岔 .在电压稳定的静态分岔分析中，般不考虑元件一

理论和实践已证明分岔理论是分析研究非线性动态系统结构稳定性的有效工具。电压稳定的改变实质是一种从稳态走向分岔的过程，其外在表现为电压幅值的振荡失稳或瞬间大幅度跌落。目前，于静态电压稳定性，者们提出了各种对学

和控制的动态特性，时的平衡点方程就是潮流方程。此i 1 1鞍结分岔 ..

,,

指标及其方法来评估系统的静态电压稳定性。但是对于动态电压稳定性问题，由于各种元件动态模型的o

,,,,

J P

建立和其相

互影响的复杂性及其所导致的求解过程中的“数灾”维问题，态电压稳定性还有待进行进动图 1鞍结分岔

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第3 2卷第 6期20 09年 1 2月

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图 1鞍结分岔 ( a deN d i rai,N )为 S d l oeBf ct n S B, u o

通过静态分析指标运行人员可以得到当前运行点到崩溃点的距离。这里是对静态电压稳定性指标进行总结概括。 2 1负荷裕度指标 .

随着负荷水平的增加，系统电压水平开始降低，系统在 S B处发生电压崩溃， S B即为鞍结分岔点。 N点 N

曲线的上半部分为稳定区，下半部分为不稳定区。1 12极限诱导分岔 ..

负荷裕度指标直观易与理解，性度好，以较线可方便的计及过渡过程中各种因素，因此受到广泛的重视。负荷裕度指标是一个精确指标，它不依赖于特别

19 92年 InD bo文献[]到了另一种分 a osn在 2提岔现象——极限诱导分岔 ( i i Id cd Bfrai, Lm t n ue i ct n u o LB) I。如图 2所示， O为初始运行点，点随着负荷的

的系统模型，需要一个静态模型，管它可以用于仅尽动态模型，却并不依赖动态细节。一旦通过计算求得负荷裕度后，可以容易的计算负荷裕度对任何系统就参数和控制参数的灵敏度。2 2灵敏度指标 .灵敏度指标以潮流方程为基础，利用系统中某些量的变化情况来研究系统的电压稳定性，敏度指标灵

增加，系统的电压水平逐渐降低，电机会随之逐渐发增加无功出力，当系统中某台发电机到达无功极限时，系统会突然发生电压崩溃，这是因为系统的运行

点位于该发电机 P曲线下半部的不稳定区而引起 V了系统的突然电压崩溃。

物理概念明确，在潮流计算的基础上只要少量的额外计算便可以得到，因此在静态电压稳定中得到了广泛的应用。但是，大部分灵敏度指标并未计及负荷动态的影响，能计及系统的非线性以及物理约束的影不P

响，

能反映当前运行点与临界点的距离。不2 3最小奇异值/征值指标 .特

图 2极限诱导分岔

1 2电力系统的动态分岔 .

当系统运行到达鞍结分岔负荷极限时，流雅可潮比矩阵奇异，有一个零奇异值和一个零特征值。因且此潮流雅可比矩阵的奇异度可以作为电压稳定性指标，即用潮流雅可比矩阵的最小奇异值/征值来作特为电压稳定性指标，其缺陷在于对崩溃点的预测度较差。

动态分岔研究系统的动态行为，需要考虑元件及

控制的动态属性对电压稳定的影响，在各种动态分岔中 Hof岔是最基本的、具代表性的分岔形式， p分最

18 93年瑞典电网发生的电压崩溃事件就与 H p分 of岔有关。目前动态分岔的研究范围已拓展到倍周

2 4电压不稳定接近指标 V P . II电压不稳定接近指标 V P ( o ae Is bly II V l g nt it t a iPoi i d x是在潮流多解的基础上提出来的， rxm t I e ) yn

期分岔 J环面分岔 j同宿及异宿分岔现象。、、分岔理论在电压稳定性问题的研究中已得到越

来越广泛的应用，地位日显重要性 _。相对而言，其 6 J

通过一对相关邻近潮流解之间的距离来判断电压稳定性。 2 5二阶性能指标 .

目前的很多研究都是针对静态分岔，动态分岔的研对究相对较少。

电压崩溃是强非线性现象，当发电机或传输设备

2静态电压稳定性指标静态电压稳定只与代数方程式有关，故它比动态

达到极限时，大部分已提出的指标值将发生快速突变，能给 …… 此处隐藏：11709字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……