N_1故障状态下电力系统静态电压稳定极限的快速计算.pdf

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1、第32卷第17期电网技术Vol.32No.172008年9月PowerSystemTechnologySep.2008文章编号：1000-3673（2008）17-0058-06中图分类号：TM712文献标志码：A学科代码：470·4051N−1故障状态下电力系统静态电压稳定极限的快速计算赵柯宇，吴政球，刘杨华，连欣乐，曾兴嘉（湖南大学电气与信息工程学院，湖南省长沙市410082）RapidCalculationofPowerSystemStaticVoltageStabilityLimitUnderN-1FaultConditionZHAOKe-yu，WUZheng-qiu，LIUYan

2、g-hua，LIANXin-le，ZENGXing-jia（CollegeofElectrical&InformationEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，HunanProvince，China）ABSTRACT:Tocalculatethecriticalpointofstaticvoltage动后各支路保持电压稳定的能力。随着电力系统的stabilityunderfaultybranchstateofpowersystemrapidly,a迅猛发展、电网规模的不断扩大，电压失稳甚至电Taylorseriesbasedcalculati

3、onapproachisproposed.Taking[4-5]压崩溃事故发生的概率越来越大。电压失稳过程admittancecoefficientsofbranchesasparametersandby可以描述成一条电压单调下降的曲线，该曲线在初meansofsolvingthe1stton-orderderivativesofcriticalpoint始时下降很慢，随着时间的推移，电压下降速率迅oforiginalsystem’sstaticvoltagestabilitytoadmittance速增大，当系统不能满足负荷需要时则发生电压崩coefficientoffaultybran

4、ch,thesaddlenodebifurcation(SNB)pointcanbeapproximatedbyTaylorseriesmethod,theexact溃。电压稳定问题本质上是一个动态问题，由系统solutionofvoltagestabilitycriticalpointunderN−1fault网络结构及负荷模型决定，但在实际工程应用中，conditioncanbesolvedrapidly.UsingIEEE30-bussystemand电压静态安全分析方法由于具有较快的计算速度IEEE118-bussystemforthecases,theproposedapproa

5、chis和可接受的计算精度而被广泛采用。verified.Verificationresultsshowthatbyuseoftheproposed[6-9]计算出静态约束条件下的电压稳定裕度是approachthecriticalpointofstaticvoltagestabilityunderN−1电压稳定性研究中的一个重要课题。从当前运行点faultconditioncanbeobtainedrapidlyandaccurately.出发，按给定方向增加负荷直至电压崩溃，在功率KEYWORDS:powersystem；staticvoltagestability；saddle注入空

6、间中，当前运行点与电压崩溃点之间的距离nodebifurcation(SNB)；Newtonmethod；faultanalysis可作为度量当前电力系统电压稳定水平的一个性摘要：为了快速计算电力系统支路故障状态下的静态电压稳能指标，简称为裕度指标。目前一般以可额外传输定临界点，提出了一种基于泰勒级数的计算方法。以支路导的负荷功率来表示这一距离，因此又称为负荷裕纳系数为参数，通过求解原系统的静态电压稳定临界点对故度。负荷裕度的大小直接反映了当前系统承受负荷障支路导纳系数的1至n阶导数，用泰勒级数法逼近电压崩溃点，从而快速求解出N−1故障情况下电压稳定临界点的及故障扰动、维持电压稳定能力的大

7、小。精确解。采用该方法对IEEE30及118母线系统进行验证，而另一个更困难的问题是计算出系统单条结果表明该方法能快速、精确地求得故障状态下的静态电压线路故障状态下的负荷裕度，这对故障筛选及排稳定临界点。序[10-12]有重要意义。目前对故障后负荷裕度的计[13-15]关键词：电力系统；静态电压稳定；鞍结分岔；牛顿法；故算主要是逐一断开支路后运用连续法或直接障分析[16-17]法重新计算系统的临界负荷。连续法计算无需0引