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《郑州大学》 2007年
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考虑负荷变化不确定性的静态电压稳定裕度分析

张晓慧  
【摘要】: 在电力系统运行过程中,存在着许多随机扰动或不确定因素,例如节点注入功率或网络结构的变化,以及测量和预测误差。考虑负荷变化随机性的电压稳定分析方法可以更多地计及不确定因素,提供更丰富的电压稳定临界点以及最小功率裕度的信息。本文在微分数学中的分岔理论和求取电压稳定临界点的直接算法基础上,考虑负荷构成比例随时间的变化和负荷之间的相关性,进行最近电压崩溃临界点的分析计算,为更有效的避免电压失稳事故提供了依据。 在电压失稳机理和分岔理论介绍中,分别回顾和分析了现有电压失稳的机理解释及失稳特征,介绍了分岔理论的概念及其在电力系统稳定性分析中的应用。电压失稳机理的研究任务主要是辨析出影响电压稳定的关键因素、回答电压崩溃是如何发生的、电压稳定与功角稳定等其他电力系统稳定性问题的关系等。这对于准确理解电压失稳本质、设计有效的电压失稳预防校正措施有重要意义。 在静态电压稳定分析的最短路径算法中,依据分岔理论确定电力系统潮流方程,进行了最接近静态电压失稳点的计算,从而给出最危险的负荷增长方式及最小负荷功率裕度,是衡量电压稳定程度的一个指标。本文分析了静态分岔的充分条件和鞍结分岔的必要条件,确定最短路径算法的算式;采用参数变换消除了雅可比矩阵的奇异性。 在基于概率的最近电压崩溃临界点计算中,以一段时间内的系统运行状态作为计算初始条件,且负荷增长方式中包含负荷之间的彼此相关性,计及了更多的负荷变化信息,可将多系统运行方式或多种随机因素计及在一次数值计算之中。 本文将基于分岔理论的静态电压稳定分析的最短路径算法引入到概率环境下,进行最近电压崩溃临界点的分析计算。概率潮流采用线性化模型,节点电压取直角坐标形式,均值和方差交替求解,计算节点功率均值时计及了电压协方差对功率均值的修正作用;一段时间内的负荷情况包含了负荷构成的变化和负荷大小的波动信息,负荷变化的不确定性和彼此相关性从典型负荷运行曲线得到,并由统计数字特征描述;负荷增长的方式不再是传统的单一方式,而是体现了一段时间内负荷的自然变化。文中采用随机变量的数字特征来描述负荷波动信息,对其它随机因素的考虑也可类似处理。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM712

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