基于模态法的静态电压稳定性分析


ABS TRACT: h a e r p s sa n w meh d o ai otg T e p p rp o o e e t o f tt v l e s c a s bl y a ay i a e o te t i t n l s b s d n h mo a a ay i . T r u h t e a i s d l n l ss ho g h e tb ih n fsai otg t i t a ay i mo e n mo a sa l me t tt v l e s l y n s d l o d l s o c a b a i l s
文献 [] 用改 进后 的Andi 法, 以快速 计 5使 rol 算 可 算 降 阶 雅 可 比矩 阵 的模 最 小特 征 值 和 相 应 的特 征
向量 , 而求 出静 态 电压 稳 定 裕度 ,以及无 功 功 率 从 补偿装置的安装位置及容量等 ; 文献[ 7 6 】 了发 — 考虑
KEY ORDS mo a a ay i tt otg tb l ) e ka e ; W : d l n l s sa i v l esa i t g c a i  ̄w a r a p rii ai n a t ̄mi i m ie v u at p t co c of n mu e g n a e l
V0 _ No. l 26 6
Jn 2 1 u .00
中图 分 类 号 :M7 2 T 1
文 献 标 志码 : A
基 于 模 态 法 的 静 态 电压 稳 定 性 分 析
肖 盛, 张建华 , 郭世繁
( 北 电力大 学 电 气与 电子 工程 学院 , 京 12 0 ) 华 北 0 2 6
Anay i n S a i ot g t b lt s d o M o a eho l sso t tcV la e S a iiy Ba e n d lM t d
XI h n ,Z AO S e g HANG Ja - u ,GUO S ifn in h a h- a (col f l tcl Eet ncE g er g N a hn lc i P w r n esy B in 0 2 6 C i ) Sho o e r a & l r i n i e n, o hC ia etc o e i r t e ig1 20 , hn E c i co n i E r U v i, j a
预防控制措 施 , 保证 电网的安全稳 定运行 。 目前 电压 稳 定 性 分 析 的 方法 已经 比较 成 熟 。主要 有 灵 敏 度
s it yc c lt g t ep r cp t n fcoso c o eu d r t l yb a u ai h at i ai tr f a h n d n e b a i l n i o a e
h n mu eg n aue tem ii m ie v l . W hi esu s t f r cia re l t tdyr ul o ap a t la g eh e s c l p we o r d re b sc l e a s he i ua in r s t b a a ial t s me a t sm lto e ul yh s y
法、 最大功率法、 特征值分解法 、 潮流多解 法等 , 这
些静 态分析 方法 简单 y i t d.Thee y i i e fe h tt to e st t n lssmeho v r b t sv ri d t a he meh d i p o o e a o a l n fe t e r p s di r s n b ea de ci . se v
起 的 电网大面积停 电事故 。 由于我国各大 区域 电网的 互联 , 电压 的不稳 定 可能 会成 为今 后 电 网稳 定 破坏 的 主要 因素 l2 为 了 防止 事故 发 生 , 大 型 电网进 1。 _ 1 对
行 电压稳 定性 研究 是很 必 要 的 , 过 分 析 电 网的 电 通 压 稳 定 趋 势 , 出 电压 薄 弱 区域 。 针 对性 的 提 出 找 有
■●
Sma t r Gf d
第2 6卷 第 6 期 21 0 0年 6月 文章 编 号 :6 4 3 1 2 1 ) 6 0 1— 4 17 — 84( 0 0 0 — 0 0 0
电 网 与清 洁 能 源
Po rS tm n Cl a Eneg we yse a d e n ry
meh d t emi i m ie v l eo J c b a t xo o r o t o , h n mu eg n au f a o in mar f we f w i p l
e u to sa t eg n e tm a ec c lt d a q a in ndis ie v co r a u ae , ndt e h l h nt em ii m n mu eg n au s us d t n ie ty se s t e s se sai v la e ie v le i e o i d r cl a s s h y tm ttc ot g sa lt ri die t . a rii to co de s lo tbi ymag ni r c y i n l ndt pa t painf tri xi s he c a n a po o e r p s d. t n o n t opip i thewe ka e s rwe kn de o s t ot e a r ao a o s f t i la a cv g
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静态电压稳定的分析与控制算法

静态电压稳定的分析与控制算法

静态电压稳定的分析与控制算法1基于连续潮流的电压稳定分析原理1.连续潮流法连续潮流法是进行静态电压稳定分析的经典方法,已有逾15年的研究历史,算法极为成熟[19]-[22]。

其原理是逐步增加系统负载或断面输电容量,计算相应状态下的潮流,如潮流计算成功,则认为系统在这一状态下存在运行点,反之,如潮流计算失败,则认为系统在这一状态下不存在运行点,或离失去正常运行点的状态很近,从而系统已临近静态电压失稳。

图2.1示意了连续潮流法计算原理,图中的曲线为熟知的PV曲线,亦称鼻形曲线,纵坐标表示节点电压,横坐标表示系统或相关区域或某节点或某断面的有功负载或负载增长率。

图中的预测环节根据已求得的潮流解点预测下一负载下的潮流解点,以加快计算速度;校正环节则通过潮流计算使预测点满足潮流方程,得到相应负载条件下的精确潮流解;在系统负载接近临界点时,连续潮流法将采用参数变换策略,改变预测和校正的方式,克服系统潮流方程雅可比矩阵在临界点处奇异带来的普通潮流程序计算发散等一些问题。

V图2.1 连续潮流法的计算原理连续潮流法的优点是能得到系统在逐步增加负载后的运行状态,并提供直观的PV曲线信息,计算中可以较灵活的改变负载增加方式和系统调度方式,可以考虑变压器分接头和并联无功补偿等就地的局部控制措施,计算可靠,结果易于解释;缺点是计算量大,计算速度慢,很难考虑节点电压和主变/输电线容量等运行约束,也很难考虑最优发电机电压无功控制、最优系统有功调度等需要全网协调的控制措施。

此外,尽管PV曲线比较直观,但其所包含的信息对运行调度并无多少实际价值。

目前,在国外的一些静态电压稳定分析中,连续潮流法(即PV 曲线分析法)已不作为主要方法,而降为辅助方法[16],因此本报告尽可能利用其他方法进行分析,并省略了大量故障运行状态下的PV曲线图形,只给出正常运行状态下的PV曲线。

PSS/E软件提供了PV/QV分析模块,即具有连续潮流计算功能,但用户对这一模块的可控性较弱,很难满足某些特定的计算要求。

一种利用静态稳定分析确定电压薄弱区域的方法

一种利用静态稳定分析确定电压薄弱区域的方法

一种利用静态稳定分析确定电压薄弱区域的方法刘冀生;严凤;韩金铜;彭忠军【摘要】在分析电力系统电压稳定及崩溃机理的基础上,提出了一种应用电压一无功灵敏度以及全网N-1电压扫描综合查找电网电压薄弱区域的方法.应用中国某省电网数据进行算例分析,所得结果与该电网实际运行情况相符,说明了该方法的有效性,并且该方法具有系统性、简便易用的特点.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2010(026)009【总页数】5页(P20-24)【关键词】电压崩溃;电压-无功灵敏度;N-1;电压薄弱区域【作者】刘冀生;严凤;韩金铜;彭忠军【作者单位】西藏电力有限公司,日喀则公司,西藏,日喀则,857000;华北电力大学,电力工程系,河北,保定,071003;华北电力大学,电力工程系,河北,保定,071003;华北电力大学,电力工程系,河北,保定,071003;华北电力大学,电力工程系,河北,保定,071003【正文语种】中文【中图分类】TM712由于近几十年以来发生在世界范围内的多起大面积停电事故,电压稳定问题越来越受到人们的高度重视。

引起电压不稳定的主要原因是电力系统没有能力维持无功功率的动态平衡。

电压崩溃使电压不稳定导致部分电网电压很低的严重后果[1-3],通常是由以下几种情况引发的:1)负荷的快速持续增长;2)局部无功功率不足;3)传输线路发生故障或保护误动;4)不利的有载变压器分接头(OLTC)的动态调节;5)电压控制设备限制器(如发电机励磁限制)动作。

这些情况往往相互关联,持续恶化的相互作用最终导致电压崩溃的发生[4]。

电压稳定分析方法中,静态分析方法计算速度快、需要的运算数据较少。

在静态电压稳定分析中,通常把系统中某一节点的功率极限——临界潮流解看作电压稳定极限。

这一极限点也被称为电压崩溃临界点[2]。

本文在分析电压稳定及崩溃机理的基础上,提出了一种应用电压-无功灵敏度指标和全网N-1电压扫描综合查找电网电压薄弱区域的方法。

静态电压稳定性分析模型的理论基础

静态电压稳定性分析模型的理论基础

状态量和代数量集中 在一起, 那么矩阵 Jf x 为分块 对角阵, 每一相对独立的块对应一动态元件。当不
考虑系统对各动态元件的扰动作用时, 一般情况下
各个动态元件单独组成的小系统是稳定的, 这也是
电力系统这个大系统稳定的必要条件。所以与各个
动态元件稳定对应的系统动态矩阵
J
( k) fx
非奇异。对
于实际的电力系统, 当不考虑个别动态元件引起系
变压器抽头的离散调节及限制、并联电容器或电抗
器的投切容量限制、输电线路开断等离散事件, 对电
压稳定性也有着重要作用, 有些离散事件可能引起 系统发生电压失稳[ 1, 2] 。一般认为电压不稳定是由
发电系统和输电系统不能够满足系统负荷的有功功 率或无功功率需求所致。
研究电压稳定性 问题最准确的方法是时域仿 真。但时域仿真方法提供的结果数据较多, 需要有 相当经验的人员才能分析, 而且也给不出系统的电 压稳定裕度、电压弱稳定区等信息。同时, 时域仿真 方法的计算量较大, 电压稳定性问题需要计及许多 缓慢变化的动态 过程, 故 要花费更多的计 算时间。 而实际系统的安全分析常需要对不同运行方式以及 可能的 N - 1 甚至 N - 2 开断方式进行快速检验, 时域仿真方法难以满足实际工作的需要。电压稳定 静态分析方法以其计算简便, 提供信息多等优点而 得到广泛应用, 已成为研究和分析电压稳定性问题 的主要方法。
统失稳时, 由于各动态元件组成的小系统是稳定的,
第 10 期
张元鹏等: 静态电压稳定性分析模型的理 论基础
57
故分块对角阵 Jf x 必定非奇异, 即系统存在动 态化
的雅可比矩阵 Jdyn 。定理 2 得证。
如某动态元件对应的系统动态矩阵

基于模态分析的云南电网电压稳定分析

基于模态分析的云南电网电压稳定分析
即无 功功率 的任何扰 动都将 引起 电压 的无 限变化 。
如果 雅可 比矩 阵 . , 的所 有 特 征 值都 是 正 的,
【oq JtA U] l v ~ ql

( 1 )
则 系统 可 以认 为是 电压 稳 定 的 。如果 有 一个 特 征 值 为负 ,则 可认 为系统 是 电压不 稳 定 的 ,因为 无 功功 率 的增 加 ,母 线 电压 增 量 则 “ 相 ” 变化 。 反
AQ = ( Q , . , ) :J U . 一.e - U , D, P R () 2

一. , ∞
为降 价雅克 比矩阵
如果 令 J R=MA , N A为 的对角 特征矩 阵 。

Ⅳ为 的右 、左特征 向量形 成 的模态 矩 阵。

=MA 中 M一 =N N 其
无 功达 到 7 . MV r 9 5 a。

式 中:
是 U的第 个 元素 。在 节点 的 电
PK i
压/ 无功 灵 敏度为 : aQ





() 8
P = N i , 为 参与 因子 。 K M P
P 表示 了 节点 处第 i 个特 征值 对 电压一无 功灵 敏 度 的作 用 。 值越 大 , 确 定 节 点 处 P A在
式中 : 尸为节点有功微增量变化 ; Q为节点无 △ △ 功微增量变化 ; O为节点 电压角度微 增量变 化 , A △
当施 加的无 功功率增 加 ,母 线 电压 幅值反 而减小 , 这与 电压稳定 条 件相 违 背 。如果 特 征值 为零 则 意 味着系统 处于 不稳 定 的边 界 ,特 征值 决 定 了 系统 临近 电压 不稳定 的程度 。特征 值 的 幅值 可 以提 供

电力系统中的电压稳定性分析与改进策略

电力系统中的电压稳定性分析与改进策略

电力系统中的电压稳定性分析与改进策略电力系统的电压稳定性分析与改进是确保系统正常运行和供电质量稳定的重要环节。

本文将详细介绍电力系统电压稳定性的分析方法,以及改进策略。

一、电压稳定性分析方法(一)静态分析法静态分析法是一种简化了电力系统模型的静态平衡法,通过忽略短期动态响应和系统的非线性特性来分析电压稳定性。

静态分析法可以使用功率流分析进行电压稳定性分析,主要包括节点电压法、导纳阻抗法和调整阻抗法等,通过计算得到系统的节点电压和功率偏差,从而判断系统的电压稳定性。

(二)动态分析法动态分析法是一种考虑了电力系统的瞬态响应和非线性特性的分析方法,通过考虑负载变化、故障和控制器动态响应等因素对系统进行动态模拟和仿真,计算系统响应过程中的电压波动情况。

常用的动态分析方法有振荡等效法、自衔接法、以及时域和频域模拟方法等。

动态分析法能够全面考虑系统的非线性特性和瞬态响应,对电压稳定性的评估更准确。

二、电压稳定性的改进策略(一)发电侧的控制策略1.发电机调整控制:通过调整发电机励磁系统使得电压保持稳定。

2.AVR和无功补偿:采用自动电压调节器(AVR)和无功补偿装置来调节系统电压,并通过改变电源电压变化率减小电压波动。

3.机组统一调度:通过合理的机组出力分配和协调运行,减少机组负荷波动,提高系统的电压稳定性。

(二)负荷侧的控制策略1.合理负荷预测和管理:对负荷进行准确预测,并采取合理的负荷管理措施,控制负荷波动范围,减小对系统电压的影响。

2.负荷调度和优化:通过负荷调度和优化方法,将考虑削峰填谷,均衡负荷和降低电压尖峰,提高系统的电压稳定性。

3.过载保护和限流:对负载过载和瞬态故障采取保护措施,如及时切除过载负荷,限制故障电流对电压的影响。

(三)系统拓扑优化和规划策略1.线路规划和交叉调度:通过合理规划系统线路布局和交叉调度,减小线路阻抗和负载不平衡,提高系统电压稳定性。

2.变电站布置和优化:根据负荷分布和功率流向情况,合理布置变电站和选择变电站参数,以降低系统的电压损耗和提高系统电压稳定性。

基于模态分析的河北南网电磁解环电压稳定性研究

基于模态分析的河北南网电磁解环电压稳定性研究

. , ㈤ = 餐± \ / 4 {) 点 电压 幅值 微 增量 变化 ; 、 、 和 为潮流 方 程 学一 ( ( 等) 4
进 而解得 系统 中一供 电节 点 的稳定 临界 电压 比 值为 :
㈤ / 噬 ) 、
是:
( 5 )
( 6 )
() 7
A [Q Q=J √
0 繁 譬 ∥ 0 囊≮ 0≯
研究与分析 YNI u Ex A l N J F L Y


画圃
李 泉 任 建 文 胡 文 平 , ,
鹰藏
00 2 ) 5 0 1
(. 1 华北 电力 大学 电气 与 电子 工程 学院 , 河北 保 定

0 1 0 ;. 北省 电力研 究院 , 北 石 家庄 70 32 河 河
电动势 的值 :

则 量 形成 的模 态矩 阵 。
=A U V
( 3 1)
由式 f) 以找 到 该 供 电节 点 的临 界 系统 等 价 6可
要: 河北省 南部 电网随着 电压等级逐 渐提高 , 电磁环 网的存在给 电网安全 稳定运行带来 隐患。 针对河北南网
合环运行存在的问题 , 出河北南 网解环方案 , 提 并研 究了该方案 的静态 电压稳定性。 从静态 电压稳定水平概念 出 发, 通过公 式推导得 出解环后电网的电压稳定水平会 比解环前 有所 下降, 因此解环后 电网静 态电压 稳定 薄弱区 域是 否面积扩大可作为评判解环方案可行性的依据。 又基于2 1 年夏季运行方式采用模态分析法计算得到解环 00 前后的电网薄弱母 线和 薄弱 区域 , 出该解环方案切实可行 的结论 。 得 关键词 : 电磁环 网; 解环 ; 静态电压稳定; 态分析 ; 模 薄弱区域

基于模态法的静态电压稳定性研究

ie tf y t m o t g t blt t e r lto s i e we n v la e v ra l s a d r a tv o r v ra ls i d n iy s s e v la e s a i y, h e a in h p b t e o t g a ib e n e c ie p we a ib e s i de ie n y t m t tc o t g t b l y c n b e e m i e rv d a d s s e s a i v la e s a i t a e d t r n d.Th o a n l ss c n be u e i c u l i e m d la a y i a s d n a t a s se a ay i a d p o i i g v la e s a iiy r lt d i f r a in r g r i g t e wh l y t m , n r a y t m n l ss n r vd n o t g t b lt e a e n o m to e a d n h o e s s e a d ae s wih p t n ilpr b e c n b ce ry d fn d.I d iin, he m o a n l i a lo r vd n t b l y t o e ta o l m a e la l e i e n a d to t d la ayss c n a s p o i e i s a i t i me ha im n o m a i n Th a c l to x m pl h wst o a n l ss i fe tv n eibl. c n s i f r to . e c lu a i n e a e s o hem d la ay i s e fc i e a d r la e Ke r s: o t g t b l y; o a n lss; t tc v la es a iiy; i e a u y wo d v la es a ii m d la ay i sa i ot g t b l t t eg nv l e

模电第8讲 静态工作点的稳定


3. Q点分析 点分析
什条件下成立? 什条件下成立?
U BQ Rb1 ≈ ⋅ VCC Rb1 + Rb2 U BQ-U BEQ
I EQ =
Re
I BQ =
I EQ
β
U CEQ = VCC − I CQ Rc − I EQ Re ≈ VCC − I EQ ( Rc + Re )
分压式电流负反馈工作点稳定电路
第八讲 静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型电路 三、稳定静态工作点的方法
一、温度对静态工作点的影响 温度对静态工作点的影响 静态工作
T( ℃ )→β↑→ICQ↑ (
Q’
→Q’
ICEO↑ 不变I 若UCEQ不变 BQ↑ 若温度升高时要Q 回到Q, 若温度升高时要 ’回到 , 则只有减小I 则只有减小 BQ
e
f
' RL 若(1 + β ) Re >> rbe,则Au ≈ − Re
三、稳定静态工作点的方法
• 引入直流负反馈 • 温度补偿:利用对温度 温度补偿: 敏感的元件, 敏感的元件,在温度变 化时直接影响输入回路。 化时直接影响输入回路。
例如,Rb1或Rb2采用热敏 例如, 电阻。 电阻。 Rb1应具有负温度 系数, 系数, Rb2应具有正温度 系数。 系数。
2. 稳定原理
为了稳定Q点 通常 为了稳定 点,通常I1>> IB,即 I1≈ I2;因此 R b1 U BQ ≈ ⋅ V CC R b1 + R b2 基本不随温度变化。 基本不随温度变化。
I EQ =
U BQ − U BEQ Re
稳定。 设UBEQ= UBE+∆UBE,若UBEQ- UBE<< ∆UBE,则UEQ稳定。

基于模态分析的双馈机组对电压稳定性的影响

基于模态分析的双馈机组对电压稳定性的影响李培强;王继飞;唐捷;黎文黛;李欣然;李文英【摘要】我国现有风电场一般并人大电网末梢,对系统电压稳定有深刻影响.该文在分析双馈风机数学模型的基础上,通过Matlab电力系统分析软件PSAT搭建了包含双馈感应风电机组的New England 10机39节点系统,采用模态分析方法,研究了双馈感应风电机组在不同接人位置和不同电气距离情况下对电力系统静态电压稳定性的影响.仿真分析表明:双馈风电机组接入重负荷区域有助于提高系统的静态电压稳定性,接入薄弱区域会减弱系统的静态电压稳定性;接入电网的电气距离的增大会降低风电场及附近区域的静态电压稳定性.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2016(028)004【总页数】7页(P18-24)【关键词】风电场;双馈感应风电机组;静态电压稳定;模态分析;电压灵敏度;电气距离【作者】李培强;王继飞;唐捷;黎文黛;李欣然;李文英【作者单位】湖南大学电气与信息学院,长沙410082;湖南大学电气与信息学院,长沙410082;广东电网公司韶关供电局,韶关512026;湖南大学电气与信息学院,长沙410082;湖南大学电气与信息学院,长沙410082;湖南大学电气与信息学院,长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TM711DOI:10.3969/j.issn.1003-8930.2016.04.004随着日化能源的日益减少和风电机组的单机容量不断增长,风电场的规模在世界范围也逐年扩大。

截至2011年底,我国累计装机容量为62.36GW,继续保持着全球风电装机容量第一的地位[1]。

由于风力发电的随机性和不确定性,风电渗透率的提高会对电网的正常运行产生不利的影响。

我国风电场大多建在电网末端或电网薄弱区域,远离主网架和负荷中心,需要远距离集中输送。

风电接入电网的电网稳定性问题日益凸显[2-3]。

国内学者在此方面进行了大量的研究,并取得丰硕成果。

基于完整模态技术的交直流系统电压稳定性分析法

基于完整模态技术的交直流系统电压稳定性分析法
周海成;束洪春;孙绍萍;杨建斌;季朝旭
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2010(010)025
【摘要】提出了基于完整的模态分析技术的交直流系统电压稳定性分析方法.根据交直流系统的特点,采用简便的牛顿拉夫逊法计算交直流系统潮流解,形成雅克比矩阵.运用完整的模态分析技术的原理,得到交直流系统各个负荷母线和发电机母线的参与因子.以参与因子为依据,得出交直流系统的关键负荷母线、关键发电机和最容易电压失稳区域.通过IEEE14节点系统算例验证了所提出的模态分析方法的有效性.【总页数】5页(P6189-6193)
【作者】周海成;束洪春;孙绍萍;杨建斌;季朝旭
【作者单位】昆明理工大学电力工程学院,昆明650051;昆明理工大学电力工程学院,昆明650051;普洱市供电局,普洱 665000;昆明理工大学电力工程学院,昆明650051;昆明理工大学电力工程学院,昆明650051
【正文语种】中文
【中图分类】TM712
【相关文献】
1.基于灵敏度的呼辽交直流混合输电系统电压稳定性分析 [J], 何柳;叶鹏;张开
2.基于内点法的交直流系统电压稳定性评估 [J], 王秀婕;李华强;李波
3.基于连续潮流的交直流混合输电系统电压稳定性分析 [J], 邓博文
4.基于分岔理论的负荷模型对交直流混联系统电压稳定性的影响 [J], 李文俏;王振树;李中强
5.基于改进模态分析法的柔性多端交直流混联系统静态电压稳定性评估 [J], 郭小颖;唐俊杰;舒铜;彭穗;谢开贵
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