基于电路理论分析电压稳定裕度指标

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1、维普资讯http://www.cqvip.com广西电力2006年第2期基于电路理论分析电压稳定裕度指标TheAnalysisofAbundanceIndexofVoltageStabilityBasedCircuitTheory杭乃善，徐涛，廖青华，卢志强HANGNai—sham，XUTao，LIAOQing—hua，LUZhi—qiang(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)(S~hoolofElectricalEngineering，GuangxiUniversity，Narming530004，China)摘要：用电路理论定

2、义电压稳定裕度指标并提出简单、快速、准确地从正常运行电网中搜寻电压弱支路的方法。经IEEE5节点系统算例验证，该方法正确有效。关键词：电压稳定裕度指标；电压弱支路；电压崩溃Abstract：Thispaperdefinestheabundanceindexofvoltagestabilitybycircuittheoryandsuggestsamethodtosearchweakcircuitbranchesfromoperatingpowergridssimply，quicklyandcorrectly．Ithasbeenvalidate

3、dbycheckingtheexampleinIEEE5nodesystemthatthismethodiscorrectandeffective．Keywords：abundanceindexofvoltagestability，weakcircuitbranches中图分类号：TM711文献标识码：A文章编号：1671—838O(2006)o2—0012—031引言条支路电压崩溃，系统运行域不复存在，整个系统便发生了电压崩溃。为使运行调度人员能够采取一定考虑连续调节，复杂电力系统的动态行为可用微的有效措施，提高关键线路以及整个电网的电压

4、稳分一代数方程组表示]。其中微分方程组描述按某定性，防止系统电压失稳或电压崩溃事故的发生；探种控制方式下的控制过程，所涉及的是功角稳定问索一种能够快速准确地评价当前系统运行状况，分题。代数方程组描述控制过程中的运行点，是一组高析电网各条线路的电压稳定性情况，找出系统电压维非线性方程，所涉及的是电压稳定问题。为判断当弱支路的方法并计算出当前系统的电压稳定裕度指前运行方式下电网中的电压弱支路，常常需要用代数标是十分必要的。方程组求解临界电压崩溃运行点。事实上，要精确地计算临界电压崩溃的运行点是不可能的【2]，原因在于2交流电路支路临界电压崩溃运

5、行点HJ“在数学领域中还没有关于非线性代数方程解的个数联接送端S，受端R的支路示予图1中，该支路理论，也没有计算多解的有效算法J，’。然而描述系具有电阻RSR，电抗XSR(将该支路两端的接地支路统的代数方程是电路方程，可以充分利用电路本身所并入两端节点考虑)，取S，R端的电压为，UR，支路电流为ISR，支路SR送端输入的功率为PsR，OsR，固有的规律，用电路理论加以分析。电路理论中支路电压法的物理意义最为明确，数学表达最为清晰，故受端输出的功率为PRS，QRs。本文从支路电压法人手，计算电压稳定裕度指标并识U=6R+ixUUR+jUSR别

6、运行电网中的电压弱支路。P+jQIs=』+jl尸+jQ大型电力网络由简单交流支路构成，系统的运行域是各支路稳态运行特性的交集。若电网中某一圈1简单交流电路示意图收稿日期：2005—1O一1O第一作者简介：杭乃善(1949一)，男，广西大学教授，研究方向为电力系统分析与计算。维普资讯http://www.cqvip.com2006年第2期西电力J图1电路的支路电压方程为UR=Us—IsR(RsR+jXsR)(1)将受端电压按实部和虚部分开列写／／／／『URx=Usx一(IsRxR~一ISRyXSR)(2)U_Ry=Usy一(IsR．XsR+／

7、SRyRSR)(3)图1电路受端的输出功率为c口PRS+jQRS=URI~RfPRS=，SRx+sRy一(，+，)RsR(4)图2两圆相交【QRs=，SRx—USx，sRy一(，+，)Xsa(5)将(4)，(5)联立二元二次方程组转化为圆的标准形式，其标准形式的方程如下式f(，一(，一)2-一PRS(6)0—、，【c，一c，+)2=惹一慧∽—／以，SR】【，，sRy为变量，式(6)表示的圆称为CP，图3两圆相切其半径为rp,式(7)表示的圆称为CQ，其半径为rQ。两圆的圆心OP，OQ的坐标分别为：图3的解P为工作域与崩溃域的分界点，称之为图

8、1电路的临界电压崩溃运行点。这是一种允许Op：(，)负荷电流、电压在符合物理规律的定义域内高自由OQ：(，一)度变化情况下最可能的极端运行方式。对于给定有功负荷的情况，要使电路的