基于间接法和直接法的电力系统电压稳定性研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要近年来，大停电事故的不断发生，电压失稳极为可能是许多大停电的根本原因，使电压稳定性问题的研究受到高度重视。研究电力系统稳定的一种重要分析工具是分岔理论，它研究的是非线性系统在参数变化时能否保持原有定性性态的问题。电力系统中常见的局部分岔有鞍结分岔、霍普夫分岔、奇异诱导分岔和极限诱导分岔四种。当参数达到某一分岔点值时，系统的平衡点失去结构稳定，所有属于这些分岔类型的分岔点形成了系统的可行稳定区域。求取参数空间的分岔边界是电力系统稳定分析中的一个重要内容，对电力系统安全运行控制非常有用，求取

2、分岔边界的方法有延拓法和直接法。采用MATLAB语言编写由支路功率损耗推导出新参数化策略的连续潮流方法，根据电压稳定指标自动选择合适的支路作为连续参数，研究不同负荷增长方式给系统最大负荷裕度造成的影响。推导采用极坐标和直角坐标的新的全系统数学模型，其优点是变量个数少。发展了追踪二维参数分岔边界曲线的直接法和延拓法相结合的方法，深入地研究求解霍普夫分岔的方法，比较各种求霍普夫分岔点的优劣性，引入求解霍普夫分岔点的新方法到多参数分析中，这种方法计算量小。给出计算双参数和三参数电力系统分岔边界的算法流程。采用MATLAB语言实现所提

3、的数学模型和计算分岔曲线的算法，对考虑详细发电机数学数学模型的wSCC一9节点和NewEngland一39节点两个算例系统进行单参数分岔分析和多参数分岔分析，以励磁参考电压V小励磁增益l(a和励磁时间常数Ta为可变参数，分别研究考虑静态负荷模型和动态负荷模型的两种情形下多个可变参数同时变化的分岔行为，算例计算结果表明所提模型和方法的稳定性好，计算速度快，精确性高，适用性好，适用于大电力系统动态电压稳定分析。关键字：电力系统；电压稳定；直接法；间接法；连续潮流法：鞍结分岔；霍普夫分岔；奇异诱导分岔；极限诱导分岔西南交通大学硕士研

4、究生学位论文第1I页AbstractRecently，bigblackoutsappearedcontinually，theseblackoutsindicatethattherootcauseofalmostallofthesemajorpowersystemdisturbancesisvoltagecollapseandvoltageinstability，agreatattentionisdevotedtostudyofvoltagestabilityproblemwhichhasbeenanurgentproblemi

5、npowersystem．AnimportantanalysistoolinpowersystemstabilityisbifurcationtheorythatiSusedtostudywhethernonlinearsystemsmaintainitsconstantcharacteristicsunderchangingparameters．Wel1knownlocalbifurcationsinpowersystemincludesaddlenodebifurcation(SNB)，Hopfbifurcation，si

6、ngularityinducedbifurcation(SIB)andlimitinducedbifurcation(LIB)，equilibriumofthepowersystemlosestructuralstabilityastheparameterspassthroughsomebifurcationpoints，Thesebifurcationpointsformfeasibleandsecuritystabilityregionsofthepowersystem．Computationofbifurcationma

7、nifoldinparameter-spaceisanimportantissueofpowersystemstabilityanalysisandusefulforpowersystemsecureoperationandcontr01．MethodstoCalculatebifurcationpointsincludeindirectmethodanddirectmethod．Continuationpowerflowprogramusingnewparameterizationstrategyderivedfromlin

8、epowerlossismadebyMATLABlanguage：Themostappropriate1ineisselectedascontinuationparameterautomaticallybyvoltagestabilityindex．Differentbeha