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1、电力市场环境下的电压稳定分析增刊22006华北电力技术NORTHCHINAELECTRICPOWER29电力市场环境下的电压稳定分析张鹏,董守录(山西大唐国际云冈热电有限责任公司,山西大同,037039)摘要:传统垄断结构下电力输电系统的设计和运行原则之一是运行点不常接近安全边界.然而在新的开放电力市场环境下,电力市场的运行点倾向于越来越接近于安全边界;在这一环境下,如果无功功率支持不足,就可能出现电压失稳,电力市场为电压稳定分析带来了许多新的问题和挑战.为此分析了现有的电压稳定分析方法的机理,以及电力市场环境下的电压稳定分析遇到的新问题以及分析方法.关键词:
2、电力市场;电压稳定;电压崩溃中图分类号:TM712文献标识码:A文章编号:1003—9171(2006)增刊2-0029—03AnalysisofVoltageStabilityinElectricPowerMarketZhangPeng,DongShou—lu(ShanxiDatangInternationalYungangThermalPowerCo.Ltd.,Datong037039,China)Abstract:Transmissionsysteminrequlatedmonopolystructurewhichweredesignedandopera
3、tedunderconditionsincloseproximitytosecurityboundarywerenotfrequentlyencountered.However,inthenewopenaccessenvironment,operatingconditionstendtobemuchclosertosecurityboundaries.Underthisenviror~ment,voltageinstabilitymayoccurwhenreactivepowersupportisinsufficient.Newchallengesandpro
4、blemsaretakenintotheanalysisofvoltagecollapseunderthisenvironment.Thispapersummariesthemechanismforvoltagecollapseanalyzing,andthenewproblemsunderpowermarketandthemethodtosolvethem.Keywords:powermarket;voltagestability;voltagecollapse0引言近几十年来,电力系统向大电网,高电压和远距离输电发展,虽然对提高经济效益,促进环境保护起到了
5、重要作用,但是也给电力系统的安全运行带来了新的问题.传统垄断结构下电力输电系统的设计和运行原则之一是运行点不常接近安全边界.然而随着电力系统从发电,输电的一体化体制演变到开放和竞争的环境,在新的开放电力市场环境下,电力系统的运行点倾向于越来越接近于安全边界,如果无功功率支持不足,就可能出现电压失稳;同时电力系统规划和运行的不确定性和不安全因素增加,电压不安全已经成为限制电力传输的主要因素之一.1电压稳定机理电压稳定就是指电力系统在各种干扰因素的作用下,能稳妥地保持向负荷提供安全可靠电力所必须的合理电压水平,并能以适当的方式加以控制.关于电压失稳的原因,不同的研
6、究人员提出了不同的解释,在大多数的论证或工业实践中常用P—U曲线解释系统电压失稳原因,比较流行的观点是负荷的动态特性,有载调压变压器ULTC以及发电机过励磁限制OEL共同作用造成电压失去稳定.发生扰动后,由于发电机的强励以及负荷的电压敏感性造成负荷减少,系统电压能够保持一定水平,但是随着ULTC的作用,负荷逐渐恢复,这将导致发电机励磁电流越界,其连锁反应使负荷电压发生不可逆转的下降.而电压失稳的原因一般认为是负荷过重,超过了系统最大可承受的负荷,系统失去了工作平衡点,从而导致电压崩溃.实际上,引起电力系统失稳的最根本原因是输电线路的大功率,远距离输电.在电压稳
7、定性30华北电力技术NORTHCHINAEIECTRICPOWER中,值得特别关注的是电厂向负荷中心的功率传输.图1是一典型的单电源供电系统的等值电路..)if/J=/J日图1单电源供电系统的等值电路负荷母线的电压与功率之问满足:P一一sinQ一一X+cos所以负荷母线的电压可以表达为:U==系统持续运行在低电压,大电流的情况是系统无法接受的.由电路理论得知,该条输电线路的最大输送功率对应着最大负荷功率.在实际运行中,电压的失稳往往出现在试图运行在超过最大负荷功率的情况时,如由于负荷的增加或更可能是由于干扰之后比干扰前的最大负荷功率减小的情况.电压失稳具有不同
8、的形式,通常可以分为以下3种类型:第一
