計及TCSC裝置的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究.pdf

1、近幾十年來，隨著電力需求的不斷增長，電網負荷強度的不斷提高，使得電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性問題日益突出。世界上多次發(fā)生電力系統(tǒng)因電壓失穩(wěn)而導致系統(tǒng)崩潰、造成大面積停電的事故，電壓不安全已經成為限制電力傳輸的主要因素之一。如何提高電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性成為了一個急需解決的問題。 而可控串補裝置(thyristor controlled series eompensator，TCSC)作為靈活交流輸電技術(flexible alternat

2、ing current transmission system，FACTS)提出后的第一個應用裝置也越來越受到人們的關注。本文主要研究將可控串補裝置串聯(lián)到傳輸線路上的電壓穩(wěn)定情況，取得了一定的成果。 論文通過將可控串補裝置簡化為一個特殊的固定的串聯(lián)補償裝置，在傳輸線路上進行串聯(lián)補償。文中定義了線路電納補償度的概念，構造了電力線路的有功功率和無功功率的數學模型，以及線路的有功功率和節(jié)點電壓關系的數學模型，通過分析PU曲線圖可以發(fā)現

3、串聯(lián)補償裝置可以提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。這些結論同樣適用于可控串補裝置。 為了具體的研究帶有可控串補裝置的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性，就需要有一個量度。文中針對電力系統(tǒng)中日益出現的動態(tài)無功不足而導致的電壓穩(wěn)定的問題，在現有的可控串聯(lián)補償裝置的穩(wěn)態(tài)模型的基礎上，提出帶有TCSC的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性靈敏度指標的計算。將電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性靈敏度指標表示為可控串補觸發(fā)角顯函數的形式，并可通過改變TCSC的觸發(fā)角來控制電壓穩(wěn)定性。 然而，系

4、統(tǒng)還能承受多大的負荷，當前運行點離系統(tǒng)的電壓崩潰點的距離還有多遠，這個問題還需要進一步的解決。為此，本文引入了電壓穩(wěn)定性裕度指標。本文將裝有TCSC裝置的線路用一個帶有TCSC電納模型的等值電納表示，通過潮流計算，將其引入到裕度指標中。通過裕度指標表示出帶有可控串補裝置的電壓穩(wěn)定性的改善情況。 在此基礎上，本文對安裝TCSC前后的整個系統(tǒng)和TCSC安裝節(jié)點的電壓穩(wěn)定性靈敏度指標和裕度指標進行對比計算分析。并將兩個9節(jié)點系統(tǒng)進行互

5、聯(lián)，在系統(tǒng)一側的薄弱節(jié)點和兩個系統(tǒng)的連接點分別安裝TCSC裝置，同樣用電壓穩(wěn)定性靈敏度指標對比計算分析。從結果可以看出，帶有TCSC的電壓穩(wěn)定性靈敏度指標有較大改善。此結論同樣適用于互聯(lián)系統(tǒng)中，并且在系統(tǒng)的連接點處安裝TCSC裝置，即系統(tǒng)的長距離輸電節(jié)點的作用更加明顯。本文采用電力系統(tǒng)分析工具PSAT1.3.4，針對WSCC-3機9節(jié)點的系統(tǒng)仿真，證明了所提方法的有效性和可行性。 此方法的實現對于實際中復雜龐大的電力網逐步實現更