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考虑发电机功率平衡时戴维南等值的静态电压稳定性研究

葛建伟  
【摘要】:电力系统电压稳定一直是国内外学者研究的一个重点难题。尤其是近几十年来,随着我国电网长距离、超高压输电规模的不断扩大,电压崩溃事故也屡屡发生,正是针对这一问题,本文提出了一种基于戴维南等效电路的静态电压稳定裕度快速计算的方法。 文章首先介绍了课题选择的背景和重要意义,以及电力系统电压稳定的定义和分类,进而对现有静态电压稳定性分析方法和电压稳定指标做了详细的介绍。为了更快捷的对负荷节点电压稳定性分析,本文提出了一种简化电网结构的分析方法,核心思想是对电网结构进行等效跟踪,即戴维南参数等值跟踪的方法。电网经过戴维南等效后得到的电路图,具有结构清晰简单,这一思路是近些年的热门研究方向。 论文在对戴维南等效原理研究的基础上,提出了一种利用灵敏度法求取戴维南等值参数,进而分析计算电压稳定性的方法。其原理在于首先通过潮流计算得到所研究负荷节点的电压和功率,然后通过该节点电压对功率的偏导数求得相关灵敏度,并利用此灵敏度求得戴维南等值参数,最后采用阻抗模指标和潮流多解的电压稳定性接近指标即可快速判断节点电压的稳定性。该方法计算过程表明,不需要进行多次潮流迭代计算,且避免了雅可比矩阵奇异潮流无解的情况。 最后,通过IEEE10节点系统和IEEE118节点系统对本文所提算法进行验证。由仿真计算结果可知,预测在有发电机参与功率平衡调节时,负荷节点电压的稳定性得到一定提高。因此,本文所提算法可以快速分析负荷节点的电压稳定性,且能预测某一发电机在不同功率调节系数下相关节点电压稳定性提高的效果,可以作为电力调度部门实时监控电网稳定性和预防控制的工具。


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