基于分岔理論的交直流電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析方法研究.pdf

1、當前電力系統(tǒng)向大電網(wǎng)、高電壓和遠距離輸電發(fā)展，高壓直流輸電技術(shù)為這種發(fā)展趨勢提供了較好的解決方案，但也對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性提出了新的挑戰(zhàn)，尤其是與直流端相聯(lián)的弱交流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性問題變得日益嚴重。因此，提出一種適應于交直流電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析的理論模式，指導電力系統(tǒng)規(guī)劃和安全生產(chǎn)，防患于未然，無疑具有重大的理論意義和實際意義。
　　 電力系統(tǒng)是一個大型的、復雜的非線性動態(tài)系統(tǒng)，分岔理論是研究非線性動態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有力工具。近

2、年來，分岔理論在工程中已經(jīng)得到廣泛應用，在許多研究領(lǐng)域己取得了大量的成果，但它在交直流電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析中的應用仍有待于進一步深入。本文在研究交直流系統(tǒng)潮流算法和分岔點檢測的基礎(chǔ)上，利用分岔理論，結(jié)合小擾動穩(wěn)定性的特征值分析法，提出了較為系統(tǒng)的交直流電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性靜、動態(tài)分岔分析方法，并將其成功地應用于3個典型的交直流互聯(lián)電力系統(tǒng)中。具體內(nèi)容如下：
　　 首先，本文在給出發(fā)電機系統(tǒng)、負荷以及HVDC的數(shù)學模型后，基于HV

3、DC的兩類數(shù)學模型，得出了相應的交直流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析所需的微分代數(shù)(DAE)模型。
　　 其次，在分析當前交直流系統(tǒng)潮流算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的潮流計算方法一部分直流變量消除法。該方法不僅兼顧了統(tǒng)一迭代法的優(yōu)點－收斂性較好，而且克服了直流變量消除法(改進的交替迭代法)在處理各種控制模式切換時程序較復雜的不足。
　　 然后，研究了分岔點的檢測方法(重點是Hopf分岔)。在比較了常用方法的優(yōu)缺點、討論了它們各自適用范

4、圍的此基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)直接法所解方程維數(shù)高的問題，應用分解迭代技術(shù)，提出了一種計算Hopf分岔點的簡化直接法，提高了計算效率。同時，在應用連續(xù)法檢測Hopf分岔點時，利用電力系統(tǒng)的分岔特性，提出了以SNB點為起點，逆著平衡解流形鑒別Hopf分岔點的方法。算例表明：在實際工程應用中，該方法可在一定程度上減少計算量。此外，還詳細闡述了求解交直流電力系統(tǒng)分岔點的具體步驟。
　　 在獲得系統(tǒng)潮流和分岔點的基礎(chǔ)上，充分利用分岔點計算過程中