一种静态电压稳定指标求解方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com·罐．缀，碍武汉水利电力大学学报V0J27N0。5J．WuhanUniv0fHydr．＆EIc．Eng．0cI．1994{三=～一种静态电压稳定指标求解方法一(电力工程系)fI’J7fz‘工摘要根据～曲线的概念，给出了负荷节点电压，发电机无功输出及节点相角与负荷增长率的关系，使静态电压稳定判据可靠且实用．考虑到电压问题的非线性，推出了状态变化量修正公式，屯一一使逐趺线性选代法求静稳极限的结果更趋近于系统真实解、在多个IEEE推荐电网以及实际电力系统中的计算表明，本方法计算速度快，计

2、算结果准确，适台于电两的实时应用．美键词电压崩溃；静态电压稳定指标}～a曲线中图法分类号TM7120引言为避免出现电压崩溃，有必要知道电压稳定极限或在当前状态下系统能承受多少负荷的增加量，以便电网调度员在电压失稳之前能采取某些预防措施来保持电压稳定．系统的静态稳定是个复杂概念，包括电压稳定和相角稳定[1]．本文中静态电压稳定是相对于电压崩溃点前而言、求静态电压稳定极限最准确、直观的方法是逐步变化负荷来进行潮流计算，显然这是一种试探法，其计算量之大使之失去了实用价值．目前求解静态电压稳定指标的方法有最小奇异值法[2]，dip／d0

3、。法CS]，潮流多值解法啪等．这些方法的共同缺点是不能考虑系统状态的变化和没有计及这些状态变化过程中的非线性因素．文献[5]提出的计算电网有功、无功裕度的方法克服了上述弱点，但这种方法存在两个不足之处，即(1)在逐次线性逼近电压曲线时所采用的电压稳定判据不尽合理，(2)计算精度不高，求出的功率裕度较实际值偏太，在某些电网方式下这种结果会带来风险．本文针对文献[5]的问题进行了改进．并由文献[6]提出的～曲线的概念出发，给出了负荷节点电压，发电机无功，相角等状态变量与负荷增长率a之间的关系．在重负荷条件下，由于负荷电压水平对负荷变

4、化很敏感，仅用逐次线性迭代会带来较太的计算误差，因此对所计算的状态变量增量进行了修正．通过对多个IEEE推荐电网和实际系统的计算表明，本方法具有计算速度快，结果准确的优点，适宜于电网的实时应用．1电压稳定指标计算方法＼．在系统网络结构一定的条件下，电压水平随负荷变化而变，我们认为，用—JF)曲线来研究电压稳定问题不合理，原因在于每个节点电压不仅与此节点有功有关，而且与其它节点有功有关，并且还应考虑无功负荷的变化．为了方便研究状态变量与变化负荷的关系，假定每个负荷节点的负荷有相同的变化规律(变化率为。)，在此基础上推出状态变化量与

5、曲李劲渡，男，讲师，武汉水利电力大学电力工程系(430072)*原能源部青年救师基盎资助顼目维普资讯http://www.cqvip.com李劲渡等：一种静态电压稳定指标求解方法关系(v～口，吼～，0～曲线)[，当Aa趋近于零时，即可得到状态变量与负荷变化量之间的灵敏度关系．电压稳定指标的求解原理是用一些折线沿l，～曲线逐步逼近到临界电压点以找到极限值a,n．‰意味着相对于初始点所能允许的最大功率增量．整个求解过程是一个迭代过程，即第从初始点开始，以Aa为步长向∞逼近，在迭代过程中，如遇到功率极限或不稳定点，步长要缩埔小．当步长

6、小于给定值时，迭代结束．1．I状态变量对的灵敏度矩阵系统的状态变量(负荷节点电压，发电机无功，相角)是随负荷增长率变化的．设系统运行曲在墨=(，，口)，潮流功率增量方程为0P,gP,30J％鼢她乳a钆a口L矾式中，△P是除平衡点外的节点功率增量向量，A。a和A轨分别是发龟机节点和负荷节点无功增量向量，是除平衡节点外的相角向量，△和AVL分别是发电机节点和负荷电压增量向量．考虑到PI，节点电压增量为零并将负荷节点功率表示成(2)]护一肌‰一肌丝肌吣一△a一】．由(1)和(2)令Aa一0，可以得到dVL=虮da(、种,2P，L一／(

7、＼等aP-JR⋯一一一一)

8、『，'dQo=da,等一(等一)-．(l等矾一垫,7／'LJ(＼等R⋯一一)，c⋯dlI=％⋯一aPL(＼L一L)J(l‰⋯一叫)_㈣⋯以上三式为状态变量对。导数矩阵，分别表示『，L一。，～，～。曲线在墨点的斜率．确定这三个矩阵后，可以求出负荷变化后相应的状态变量变化量，同时可以看出系统的最薄弱之处．1．2迭代过程中的稳定判据迭代的最终过程是求出电压静稳极限(或q-m．结束的标志为在‰前的一个允许范围内应满足电压静稳条件，与q*对应的电压为临界电压，但不能将>。作为稳定判据，因为在晟终求出静稳极限前是

9、未知的．不同电网的临界电压不同，即使在同一电网条件下，也因受运行方式，负荷水平及发电机功率储备的影响而相异，甚至有较大差别．文献[5]对每次迭代完更新后的雅可比矩阵进行监视，将各负荷节点电压分别对该点有功、无功的偏导数同时小于零作为稳定判据．我们认为这个判据只能