PSASP在电压稳定性分析中的应用浅析

第27卷第7期2011年7月

文章编号：1674-3814（2011）07-0013-03

电网与清洁能源

PowerSystemandCleanEnergy

中图分类号：TM743

Vol.27No.7

Jul.2011文献标志码：A

PSASP在电压稳定性分析中的应用浅析

孙瑞丽，潘文明，姚新年，刘立，唐春香

（宿州供电公司，安徽宿州234000）

ApplicationsofPSASPforVoltageStability

SUNRui-li,PANWen-ming,YAOXin-nian,LIULi,TANGChun-xiang

(SuzhouPowerSupplyCompany,Suzhou234000，AnhuiProvince，China)

ABSTRACT：Thispaperintroducesinfluencesofdifferentloadmodelsonvoltagestability,andelaboratesthebasiccontentandmethodofthevoltagestabilityanalysisbymeansofthePSASP.ThesimulationcalculationontheexampleofEPRI-36jointsystemisconductedbyapplyingPSASP.TheresultshowsthatthecriticalvoltagestabilitylimitbasedonZIPloadmodelismoreprecisethanothers,anditcanprovidebetterguidanceforpowersystemoperation.

KEYWORDS:loadcharacteristic;PSASP;ZIPload;voltagestability

摘要：介绍了不同的负荷特性对电压稳定的影响,阐述了运用PSASP进行电压稳定性分析的基本内容和使用方法,并应用PSASP对EPRI-36节点算例进行仿真计算，结果表明：采用ZIP负荷模型后的临界电压稳定极限更为精确，能够对系统运行提供更好的指导。

关键词：负荷特性;PSASP;ZIP负荷;电压稳定性

电力网络节点电压和频率的变化直接影响到

该节点上的负荷工况，负荷从网络吸收的功率又反过来影响电力网络的状态，负荷特性就是负荷功率和节点电压及频率的关系，负荷特性对系统稳定性有相当影响。

例如安徽某地区2011年4月24日负荷实测曲线如图1所示。

“十二五”期间，各网省主网架结构得到加强和完善，大型能源基地通过高压输电线路将电力送入负荷中心，智能电网进入全面建设时期。随着各地区经济结构调整和地区产业规划不断进行调整，大型集中负荷不断出现，各类受端负荷也急剧增加，给电力系统的电压稳定带来新的问题[1-13]。因此，分析研究各类负荷对系统的影响[14]是十分必要的。不同的分析工具将带来分析结果上的差异，引入专业的电力系统程序PSASP会使系统分析更为简洁和可靠。

图1

安徽某地区日负荷曲线

3个负荷分别为110kV电压等级的金属冶炼、

水泥厂、铁路牵引站负荷。由负荷曲线可以看出，不同特性的负荷特性差别很大，在很多情况下，往往用恒定功率（如在计算中设置大量的PQ节点）或恒阻抗模拟负荷，由此决定电源的电磁功率特性，这是很粗略的。但是，网络节点上的负荷是由各种各样的用电设备组成的综合负荷，要确定非常困难。在工程中，对于综合负荷，一般根据统计资料或采用实测的方法得到负荷功率和电压的静态关系曲线（P-V曲线），在数学模型上采用如下公式，用恒定阻抗、恒定电流、恒定功率三类基本负荷组成ZIP模型,近似模拟静态电压特性曲线[15]

PD=apU2+bpU+c

p

1负荷特性对电压稳定分析的影响

负荷指的是电力系统的用电设备，可以按用户

性质分为工业负荷、农业负荷、商业负荷、城镇居民负荷等；也可按用电设备类型分为感应电动机、同步电机、整流设备、照明、电热及空调设备等。负荷

模型有静态负荷模型和动态负荷模型之分。

14

孙瑞丽，等:PSASP在电压稳定性分析中的应用浅析Vol.27No.7

QD=aqU2+bqU+cq

由于式中功率和电压一般为正常运行状态值，如果将正常运行状态值近似为额定值，取为基准值，采用标幺值后有：

ap+bp+cp=1

aq+bq+cq=1

式中，恒定电流、恒定功率a、b、c分别代表恒定阻抗、负荷（功率、电压为额定值取标幺值后为1）。

3

3.1

PSASP电压稳定算例计算分析

2PSASP概述及其在电压稳定分析中应用

2.1

PSASP简介

电力系统分析综合程序（PSASP）是中国电力科

学研究院研发，具有我国自主知识产权、高度集成的大型软件包。它功能强大、使用方便，可进行稳态网损分析、最优潮流和无功优化、分析的潮流计算、谐波分析、静态安全分析、静态等值；短路计算、复杂故障计算及继电保护整定计算；机电暂态分析的直接法暂态稳定计算、电压稳定计暂态稳定计算、算、小干扰稳定计算、动态等值、控制系统参数优化与协调等各种电力系统计算分析[16]。2.2PSASP体系结构

PSASP三层体系结构如图2所示。

PSASP电压稳定计算的主要功能和特点

）可考虑负荷发电机及其励磁系统有载调压1

变压器分接头（OLTC）等与电压稳定性密切相关的动态元件特性。

）可求出对应于指定系统过渡方式的电压稳2定极限（稳定裕度）。

）常规潮流计算方法与2种改进病态潮流计算3

方法结合，可得到完整的P-V（Q-V）曲线[18]。

）可分别在系统初始稳态运行点和电压稳定4

极限点进行模态分析，确定系统的关键节点和关键区域。

）可求出系统初始稳态运行点和电压稳定极5

（系统总功率）灵敏度。限点处各节点的电压-功率

）可通过P-V（Q-V）曲线监视系统电压稳定6

极限的计算过程。

）可在系统单线图上计算系统电压稳定极限，7

进行模态分析。

3.2PSASP电压稳定计算流程

PSASP电压稳定计算流程和结构如图3所示。

第一层：公用数据和模型的资源库，用于建立基础数据库。其中包括电网基础数据库[17]、固定模型库、

用户自定义模型库、用户程序库。

第二层：基于资源库的应用程序包，在电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持下，可进行各种计算分析。其中包括稳态分析、故障分析、机电暂态分析。

第三层：计算结果库和分析工具，执行各种分析计算后，即生成相应的结果数据库，以便进一步采用不同的手段进行分析。

图

3PSASP电压稳定计算流程图

4算例分析

本文采用EPRI-36节点系统作为算例进行分

第27卷

第7期

电网与清洁能源

15

析，系统单线图如图4所示，表1给出系统正常运行方式下的部分节点的计算结果。

图5恒定功率因素下P-V曲线

表1

图4系统单线图

正常运行方式下的临界功率

图6ZIP负荷特性P-V曲线

对电压稳定计算，可以方便地得到完整的P-V(Q-V)曲线和负荷极限，采用不同负荷模型进行计算，并指出负荷特性不同导致计算结果不同。PSASP在电压稳定性分析的应用将会日益显示出重要作用。

参考文献

[1][2][3][4]

李泉，任建文，胡文平.基于模态分析的河北南网电磁解环电压稳定性研究[J].陕西电力，2011,27(1):28-32.牟树贞，齐晓波，刘芹.三相电压不平衡度的不同计算方法对比[J].陕西电力，2010,26(12):55-58.

惠建峰，焦莉，张世学.小负荷下陕西电网电压调整能力分析[J].陕西电力，2009,25(4):32-35.

欧小波，韩彦华，吕亮，等.750kV同塔双回输电线路中感应电压、感应电流的研究以及接地开关的选取[J].陕西电力，2011,27(1):22-27.[5][6][7][8]

张波，范荣全，朱建，等.变电站站外供水系统的高电位引出影响和防护措施分析[J].陕西电力，2010,26(8):3-6.钱家骧，王俊锴，胡傅旭，李冰寒，付

.陕西电网电压结构不适合实行输丽.一种新的电力系统静态电压稳定

…… 此处隐藏：4411字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……