基于PMU的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定指標(biāo)分析和預(yù)警系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電壓穩(wěn)定問題日益突出，己成為電力系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)性課題，從而使電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性成為近年來電力工作者最為關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。
　　 電壓穩(wěn)定性是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程，對電壓穩(wěn)定的影響因素是多方面的。本文對電壓穩(wěn)定性機(jī)理進(jìn)行深入的探討，分別從負(fù)荷系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)與電壓穩(wěn)定的關(guān)系進(jìn)行了分析。并分析了系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)元件特性對電壓穩(wěn)定性的影響。最后對電壓穩(wěn)定的分類、定義、研究內(nèi)容和研究方法進(jìn)行了詳細(xì)地探討。

2、r>　　 PSS/E是功能強(qiáng)大的電力系統(tǒng)仿真軟件。它提供了潮流計(jì)算、故障潮流、優(yōu)化潮流、系統(tǒng)等值和動(dòng)態(tài)分析等功能模塊。本文首先對PSS/E中重要而常用的功能進(jìn)行了解釋和說明，接著利用負(fù)荷導(dǎo)納模型法對其進(jìn)行二次開發(fā)，得出連續(xù)潮流的計(jì)算程序。最后用PSS/E對華東電網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)行了仿真分析。
　　 電壓穩(wěn)定指標(biāo)是電力系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定與否的標(biāo)示，通過電壓穩(wěn)定指標(biāo)來判斷電壓的穩(wěn)定性。本文首先給出了基于常規(guī)潮流解的電壓穩(wěn)定指標(biāo)，包括靜態(tài)指標(biāo)和

3、動(dòng)態(tài)指標(biāo)。隨著PMU技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)中的重要數(shù)據(jù)可以通過PMU直接測得。本文開發(fā)了基于PMU的節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定指標(biāo)VSIP、VSI和VSIZ，并對這些指標(biāo)的本質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果表明它們的本質(zhì)是相同的。負(fù)荷特性對電壓穩(wěn)定性的影響很大，靜態(tài)負(fù)荷模型(ZIP模型)中恒功率、恒電流和恒阻抗對電壓穩(wěn)定性的影響是不同的，本文對不同比例下三者對電壓穩(wěn)定的影響進(jìn)行分析和算例仿真，結(jié)果證明恒功率的影響最大，恒電流的影響次之，恒阻抗的影響最小。動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型采

4、用三階感應(yīng)電動(dòng)機(jī)模型，開發(fā)了動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定指標(biāo)MVSI。該指標(biāo)是二階的，在臨界點(diǎn)附近呈強(qiáng)非線性，進(jìn)而開發(fā)出線性化的動(dòng)態(tài)指標(biāo)LMVSI，并對該指標(biāo)進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明LMVSI具有良好的線性度。
　　 支路的傳輸能力對電壓穩(wěn)定性的影響是至關(guān)重要的。電壓穩(wěn)定預(yù)警需要對功率傳輸通道/支路的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。已有的支路電壓穩(wěn)定指標(biāo)僅適用于負(fù)荷功率因數(shù)恒定的情況。本文提出了綜合考慮支路有功與無功的新指標(biāo)LVSI，該指標(biāo)適用于任何

5、負(fù)荷功率因數(shù)的情況，并對該指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)。在考慮支路電容的基礎(chǔ)上，開發(fā)了支路電壓穩(wěn)定指標(biāo)VOLSI。最后用IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)對該指標(biāo)進(jìn)行了測試，結(jié)果表明該指標(biāo)能很好地反映支路的運(yùn)行和電壓穩(wěn)定情況。
　　 發(fā)電機(jī)的無功儲(chǔ)備對電壓的穩(wěn)定性有重要的影響。本文給出了指示發(fā)電機(jī)無功儲(chǔ)備的指標(biāo)RPRI和RPRTI。并利用IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。最后綜合考慮節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定指標(biāo)、支路電壓穩(wěn)定指標(biāo)和發(fā)電機(jī)無功儲(chǔ)備指標(biāo)三者的綜合影