非解析复变电力系统电压稳定的动态分析方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-03 来源:中国知网 作者:刘光晔 施海亮 杨以涵 浏览次数:388
从负荷节点看,任何复杂的电力系统都可以用 综合动态等值方法来简化网络模型。在潮流方程 中,因为电源或负荷都采用注入功率模型,所以电 力系统节点电压不是注入节点电流的解析复变函 数。非线性电路中的动态分析方法,不能直接应用 到复变电力系统的分析中。 20 世纪 90 年代左右,就有文献采用戴维南等 值进行电压稳定性的分析[1],利用戴维南等值参数 的信息反映系统运行状态[2-4]。许多学者对戴维南等 值参数跟踪估计算法进行了研究[5-7],通过建立 PV 曲线解析表达式或建立比函数来跟踪估计节点的 戴维南等值参数[8-9]。获取准确的戴维南等值参数, 成为利用戴维南等值参数信息正确反映系统运行 状态的关键。无论是戴维南等值参数还是节点负荷 阻抗都不是固定不变的,他们依赖于网络拓扑结 构、系统运行模式、发电状况以及无功电源等诸多 因素,因此需要及时跟踪戴维南等值参数。目前广 泛应用的基于当地测量的戴维南等值参数跟踪辨 识方法,具有计算速度快反应信息及时等良好特 性[10]。其主要缺点是:需要两个时间窗的测量数据, 测量时间间隔较大,则戴维南等值参数可能发生变 化;测量时间间隔较小,则可能遇到严重的病态方 程组带来的解数值不稳定现象,即会产生戴维南等值参数的漂移问题[11-12]。
现有的理论分析方法,一般假定 2 个邻近运 行状态的系统等值阻抗与等值电势近似不变,由 此确定戴维南等值电路参数[13]。事实上非线性电 力系统的等值阻抗与等值电势均是非线性参数, 等值电势对扰动电流信号的变化率实质上表现为 阻抗性质,这个变化率称之为电路的动态阻抗。 判断系统电压稳定临界状态的必要条件仅与系统 阻抗模的大小有关,而与系统电势的大小无关, 上述假设恰恰忽略了动态阻抗是影响电压稳定性 的最关键因素。戴维南等值原理的本质是,应用 割线法近似计算切线的斜率[14-15]。该方法不仅计 算效率低,而且不能推广到电力系统非线性等值 的泰勒级数计算中。 复杂非线性实变系统的综合等值电路,可以 用节点电压与注入该节点电流的关系曲线综合描 述。根据非线性电路分析原理,电压与电流关系 曲线的斜率就是系统的综合动态等值电阻。同样 地,在电力系统中,如果直接考察节点电压与注 入该节点电流的复变函数关系,那么复变电压与 复变电流的关系曲线,也可以描述电力系统参数 的非线性性质。由于电力系统是非解析复变系统, 在复数域内,节点电压不能直接对负荷电流求导, 所以尚没有文献应用动态分析方法研究电力系统 的电压稳定性。
本文将提出非解析复变电力系统的动态分析 方法,定义电力系统综合动态等值阻抗,证明电力 系统极大传输功率的必要条件。动态分析方法为进 一步建立电力系统非线性等值模型及用非线性等 值模型快速准确计算极限潮流提供了理论基础。更多详细内容请见附件
非解析复变电力系统电压稳定的动态分析方法_刘光晔.pdf

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