svc对电力体系稳定化影响的研究

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1、SVC对电力体系稳定化影响的研究1绪论1.1课题研究的背景和意义长时间以来电力科学工将其稳定性作为重要的研究课题。在相当长的一段时间里，人们对于电力系统的稳定性的研究焦点主要集中在频率稳定和功角稳定方面。自20世纪70年代末以来，由于电压失稳多次导致世界上一些大城市电网发生大停电事故，电压稳定问题逐渐得到了电力工的重视，开始成为电力系统稳定性研究的一个重要组成部分。近几十年来，我国的电力系统逐渐向大电网、大机组、远距离大容量输电发展，尤其是20世纪末以来，电力系统相比以前出现了许多新的现象：互联网的规模逐渐

2、变大，受端系统负荷越来越集中，离负荷中心较远的坑口火电厂、水电厂及较大的可再生能源发电厂所占的比例逐步增加，电力电子控制装置和直流输电在系统中的广泛应用。这些变化可以提高经济效益、使资源合理应用、使环境得到保护，然而也会给保证电力系统稳定运行带来困难，其中最突出的便是电压稳定问题。此外，由于环境因素的影响，输电走廊日益紧张，系统负荷中不利于电压稳定的成分越来越大，这些都使得系统电压稳定性问题越来越凸显。虽然在以往的几十年间，关于电压稳定性的研究取得了长足的进步，但是，电压稳定问题仍是困扰世界电力学术界的难题

3、之一，关于电压稳定性的理论基础研究依然不够完善。截止到目前，国际上对于电压稳定性的定义还没有一个物理意义明确的，统一的定义。因此我们要亟需解决的问题是如何更好的理解电压稳定的原理，提出准确、快速的电压稳定分析方法。.1.2国内外研究历史及现状20世纪中期，晶匣管在执行单元起到了重要作用，主要应用于无功补偿技术当中。这种类型的补偿装置就是我们常说的静止无功补偿器，静止无功补偿装置（SVC)对系统进行的是动态无功补偿，即可以根据系统的具体情况对系统无功功率进行动态的补偿或吸收，再加上采用了模拟式控制器，因此动作

4、速度比机械设备要快得多。我国对静止无功补偿器的研究幵展的较晚，到20世纪80年代才逐渐幵始大量应用，且当时主要处于以引进为主，以自主研发为辅的尝试阶段。这段时间我国静止无功补偿装置的应用水平相对较低，主要表现为电压等级较低、设备容量较小。通过我国科研人员的不断努力，2004年我国第一台TCR型SVC在220kV枢纽变电站投入使用，标志着国内静止无功补偿器技术除了在低压配电网已得到广泛应用外，在高电压的输电领域也已实现国产化，这是一个重要标志。从此关于SVC的理论研究体系也日益趋于完善。随着研究的深入，人们对

5、SVC的研究也越来越丰富，角度也越来越多元化。文献[1]通过分盆理论研究了考虑SVC动态的电力系统电压稳定性，并得出了在系统中引入SVC装置后，系统状态空间的拓扑结构稳定性可能会随着SVC的调控效果而改变的结论。文献[2]通过对SVC电磁暂态模型的响应特性的分析，确定了SVC响应时间的概念，得出了SVC具有阶梯状补偿无功的特点的结论。并将SVC运用于南方电网中，利用BPA软件仿真验证了SVC能够提高南方电网电压稳定性。文献[3]利用模态分析法找出了系统的母线薄弱节点，并通过仿真证明了在薄弱母线节点安装SVC

6、装置可以很好的提高电网稳定性。..2电压稳定性的静态分析2.1PV曲线的定义在临界状态下，如果负荷再增加非常小的程度，系统电压就会剧烈减小，导致系统电压失稳。PV曲线是.一种基于电压稳定机理的基本的静态电压稳定分析工具，其中，P是指某一范围内负荷的总和，同时可表示区域联络线上或传输断面的传输功率，U代表关键母线电压。它通过建立负荷与节点电压间的关系，能够形象地、连续地显示随着负荷的增加，系统电压降低乃至崩淸的过程。同时，通过计算系统中各节点的PV曲线，能够得到关于系统电)玉稳定性的两个关键参量：负荷母线处的

7、功率极限和电压临界值，可用来指示系统的电压裕度，表征各负荷节点保持电压稳定性能力的强弱当系统运行状态处于PV曲线的下半支时，电压将不可控，是不稳定的。如图2.4所示，曲线1和1均为系统的PV曲线，只不过曲线1所表示的电源电势E比曲线2的小，其他条件都是相同的。假设系统一幵始在曲线1的下半支上的A点运行，当电源电势突然增加到曲线2所表示的数值时，则依据负荷的恒功率性质，曲线2下半部分的B点将成为系统过渡后的运行点，由此可以看出当系统在PV曲线下半支运行时，电压的增大反而会使得负荷节点的电压减小，电压控制失去因

8、果性。2.2VQ曲线的定义因为在PV曲线的鼻端处附近雅可比矩阵接近奇异，常使得潮流方程病态，导致常规潮流计算难以收敛，而无法确定电压失稳临界点。连续潮流法是求取PV曲线的有力工具。它持续的对潮流方程进行更新，使得在一切理论范围内的负荷状态下，不管在稳定平衡点还是在不稳定平衡点潮流方程都有解，解决了靠近稳定极限运行状态时的潮流的收敛性差的问题连续潮流法包含预报和校正两个重要步骤。由刚幵始的稳定状态开始，跟着慢速变化