計及感應電動機負荷的電壓穩(wěn)定分析及其應用研究.pdf

1、電力作為最重要的二次能源與現代社會息息相關，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行是國民經濟健康發(fā)展和人民生活正常秩序的重要保證，電壓穩(wěn)定是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的必要前提。 近年來，國外發(fā)生了多起因為電壓失穩(wěn)導致的大規(guī)模停電事故，在經濟上造成巨大損失，嚴重影響了社會生活。我國最近幾年雖未發(fā)生全網性的停電事故，但伴隨著電網規(guī)模的擴大，負荷中心的局部停電事故增多，而且每次停電事故造成的經濟損失也隨著增大。當前，隨著我國電力系統(tǒng)進入了大電網、高電壓、大

2、機組和遠距離輸電的時代，以大容量遠距離西電東送和大規(guī)模受端電網為主要特征的全國互聯電網基本形成，隨著電網互聯的不斷發(fā)展、電力受端系統(tǒng)負荷規(guī)模的日益擴大和電力體制的改革，電力系統(tǒng)運行將面臨日益突出的電壓穩(wěn)定問題。因此，有必要借鑒國外惡性電壓崩潰事故和我國電網過去局部電壓失穩(wěn)的教訓，研究大電網特別是受端電網的電壓穩(wěn)定性，從理論上分析電壓失穩(wěn)的前提條件、影響因素和發(fā)展過程機理；研究適合于在線應用的電壓穩(wěn)定指標，為電網在線監(jiān)測、預防和校正控制提

3、供理論依據，避免惡性電壓崩潰事故發(fā)生。 本論文以計及感應電動機負荷的電壓穩(wěn)定分析及其應用為主要研究內容，對電力系統(tǒng)小干擾電壓穩(wěn)定和短期大干擾電壓穩(wěn)定分析方法及其應用進行了系統(tǒng)的理論分析和深入研究。重點研究解決了計及感應電動機負荷動態(tài)特性的小干擾電壓穩(wěn)定分析方法、適合在線應用的動態(tài)小干擾電壓穩(wěn)定指標和短期大干擾電壓穩(wěn)定性快速判斷方法。具體研究以下7個方面的問題：計及感應電動機負荷靜特性的小干擾電壓穩(wěn)定分析；計及感應電動機負荷動態(tài)特

4、性的小干擾電壓穩(wěn)定分析數學模型的建立和感應電動機負荷參數變化對小干擾電壓穩(wěn)定性的影響；基于潮流模型的小干擾電壓穩(wěn)定指標的準確性分析；計及感應電動機負荷的動態(tài)小干擾電壓穩(wěn)定指標的研究；通過電力受端系統(tǒng)中線路電抗、負荷母線并聯補償及感應電動機負荷參數等因素對短期大干擾電壓穩(wěn)定性的影響分析，說明動態(tài)感應電動機負荷是短期大干擾電壓穩(wěn)定中至關重要的因素；基于固定電壓閾值的短期大干擾電壓穩(wěn)定判斷方法的準確性分析；計及感應電動機負荷動態(tài)特性的電力系統(tǒng)

5、短期大干擾電壓穩(wěn)定性快速判斷。 本論文具有開創(chuàng)性的工作和理論創(chuàng)新為：1)在分析感應電動機負荷靜特性的基礎上，推導出其小干擾穩(wěn)定臨界電壓的近似表達式，并用于計及感應電動機負荷靜特性的電力系統(tǒng)小干擾電壓穩(wěn)定分析。2)全面系統(tǒng)地分析了感應電動機負荷相關參數變化對小干擾電壓穩(wěn)定性和短期大干擾電壓穩(wěn)定性的影響，分析了系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性對參數變化的靈敏度。為進一步研究負荷動態(tài)建模和受端系統(tǒng)小干擾電壓失穩(wěn)和短期大干擾電壓失穩(wěn)的預防和校正控制措施提

6、供了有益的參考。3)分析表明通常采用的基于潮流模型的小干擾電壓穩(wěn)定指標和基于固定電壓閾值的短期大干擾電壓穩(wěn)定判據可能帶來保守或樂觀的結論。4)提出了一種計及感應電動機負荷三階機電暫態(tài)模型的動態(tài)小干擾電壓穩(wěn)定指標，與傳統(tǒng)的小干擾電壓穩(wěn)定指標相比，具有更高的準確性和快速性，適合在線小干擾電壓穩(wěn)定監(jiān)測和評估。5)在已有研究的基礎上提出了短期大干擾電壓穩(wěn)定性快速判斷方法，其準確性較以往的短期大干擾電壓穩(wěn)定判斷方法有較大提高。該判斷方法能在仿真分