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  • 非解析復變電力系統電壓穩定的動態分析方法

    放大字體  縮小字體 發布日期:2017-07-03 來源:中國知網 作者:劉光曄 施海亮 楊以涵 瀏覽次數:512
    從負荷節點看,任何復雜的電力系統都可以用 綜合動態等值方法來簡化網絡模型。在潮流方程 中,因為電源或負荷都采用注入功率模型,所以電 力系統節點電壓不是注入節點電流的解析復變函 數。非線性電路中的動態分析方法,不能直接應用 到復變電力系統的分析中。 20 世紀 90 年代左右,就有文獻采用戴維南等 值進行電壓穩定性的分析[1],利用戴維南等值參數 的信息反映系統運行狀態[2-4]。許多學者對戴維南等 值參數跟蹤估計算法進行了研究[5-7],通過建立 PV 曲線解析表達式或建立比函數來跟蹤估計節點的 戴維南等值參數[8-9]。獲取準確的戴維南等值參數, 成為利用戴維南等值參數信息正確反映系統運行 狀態的關鍵。無論是戴維南等值參數還是節點負荷 阻抗都不是固定不變的,他們依賴于網絡拓撲結 構、系統運行模式、發電狀況以及無功電源等諸多 因素,因此需要及時跟蹤戴維南等值參數。目前廣 泛應用的基于當地測量的戴維南等值參數跟蹤辨 識方法,具有計算速度快反應信息及時等良好特 性[10]。其主要缺點是:需要兩個時間窗的測量數據, 測量時間間隔較大,則戴維南等值參數可能發生變 化;測量時間間隔較小,則可能遇到嚴重的病態方 程組帶來的解數值不穩定現象,即會產生戴維南等值參數的漂移問題[11-12]。
    現有的理論分析方法,一般假定 2 個鄰近運 行狀態的系統等值阻抗與等值電勢近似不變,由 此確定戴維南等值電路參數[13]。事實上非線性電 力系統的等值阻抗與等值電勢均是非線性參數, 等值電勢對擾動電流信號的變化率實質上表現為 阻抗性質,這個變化率稱之為電路的動態阻抗。 判斷系統電壓穩定臨界狀態的必要條件僅與系統 阻抗模的大小有關,而與系統電勢的大小無關, 上述假設恰恰忽略了動態阻抗是影響電壓穩定性 的最關鍵因素。戴維南等值原理的本質是,應用 割線法近似計算切線的斜率[14-15]。該方法不僅計 算效率低,而且不能推廣到電力系統非線性等值 的泰勒級數計算中。 復雜非線性實變系統的綜合等值電路,可以 用節點電壓與注入該節點電流的關系曲線綜合描 述。根據非線性電路分析原理,電壓與電流關系 曲線的斜率就是系統的綜合動態等值電阻。同樣 地,在電力系統中,如果直接考察節點電壓與注 入該節點電流的復變函數關系,那么復變電壓與 復變電流的關系曲線,也可以描述電力系統參數 的非線性性質。由于電力系統是非解析復變系統, 在復數域內,節點電壓不能直接對負荷電流求導, 所以尚沒有文獻應用動態分析方法研究電力系統 的電壓穩定性。
    本文將提出非解析復變電力系統的動態分析 方法,定義電力系統綜合動態等值阻抗,證明電力 系統極大傳輸功率的必要條件。動態分析方法為進 一步建立電力系統非線性等值模型及用非線性等 值模型快速準確計算極限潮流提供了理論基礎。更多詳細內容請見附件
    非解析復變電力系統電壓穩定的動態分析方法_劉光曄.pdf

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