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SVC对电力系统稳定性影响的研究

作　者: 邢巍
导　师: 都洪基
学　校: 南京理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 静止无功补偿器 静态电压稳定 动态电压稳定 低频振荡 南京电网
分类号: TM761.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


静止无功补偿器(SVC)作为一种动态无功补偿装置可以灵活的对系统进行无功调节,因而在当今电力系统中得到了广泛应用。然而SVC对电力系统稳定性的影响仍然缺乏深入研究,SVC在电力系统中的的具体应用,如怎样选择SVC的最佳安装地点及补偿容量依然缺乏更有效的定量方法。目前针对SVC的研究也主要停留在其应用于冶金、炼钢等特殊负荷的补偿,并且主要局限于仿真分析或算法设计的理论研究上,很少有结合实际电网的分析研究。因此,本文针对以上问题,利用PSASP软件搭建了EPRI-36节点系统,通过比较现有的几种SVC选址方法,总结出了一种基于综合模型确定系统薄弱节点的方法,并根据此方法确定SVC在系统中的最佳安装地点,通过比较安装SVC前后系统有功、无功裕度指标以及电压裕度指标的变化,说明SVC对于提高电力系统静态稳定方面有积极作用。随后对36节点系统进行时域仿真,观察当系统发生三相短路故障、突然投切负荷等大扰动时,SVC对于提高电力系统动态稳定方面的作用。接着利用小干扰稳定法,通过系统的特征值分析,研究系统的功角稳定性,通过仿真研究证明普通的SVC对于提高系统阻尼,抑制系统区域间低频振荡基本没有什么作用。因此对原有SVC模型进行改进,比较改进前后的SVC对于抑制区域间低频振荡的效果,证明了改进后的SVC在系统中有提高系统阻尼,减小区域间低频振荡的作用。最后利用PSASP软件搭建了南京市的220kV实际电网,并利用综合模型法确定南京电网薄弱节点,在薄弱节点安装SVC后,分析研究SVC对于南京电网的静态和动态电压稳定性的影响,阐明了SVC在实际城市电网中的应用价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题研究的背景和意义  9-10
  1.2 国内外研究历史及现状  10-11
  1.3 电压稳定性研究  11-14
    1.3.1 暂态电压失稳的特征  11-12
    1.3.2 中长期电压失稳特征  12-13
    1.3.3 电压稳定的机理  13-14
  1.4 仿真软件概述  14-15
  1.5 本文主要内容  15-16
2 电压稳定性的静态分析  16-28
  2.1 PV曲线的定义  16-19
  2.2 VQ曲线的定义  19-20
  2.3 曲线的求解方法  20-24
  2.4 电压稳定的静态分析指标  24-27
    2.4.1 灵敏度指标  24-25
    2.4.2 特征值指标  25
    2.4.3 局部指标  25-26
    2.4.4 阻抗模指标  26-27
  2.5 本章小结  27-28
3 SVC的建模以及最优选址和容量的确定  28-43
  3.1 SVC的种类及其工作原理  28-31
  3.2 FC-TCR型SVC的建模  31-33
  3.3 SVC最佳安装地点的选择  33-39
  3.4 SVC补偿容量的确定  39-42
    3.4.1 经济压差对电力系统电压的意义  39-41
    3.4.2 SVC无功补偿容量的确定  41-42
  3.5 本章小结  42-43
4 SVC对电力系统稳定性的影响  43-73
  4.1 SVC对电力系统静态电压稳定性的影响  43-49
  4.2 SVC对电力系统暂态电压稳定性的影响  49-65
    4.2.1 转子角曲线  49-50
    4.2.2 SVC补偿系统  50-52
    4.2.3 SVC提高系统暂态稳定性的仿真分析  52-65
  4.3 利用SVC抑制系统低频振荡的研究  65-72
    4.3.1 含阻尼控制器的SVC的设计  65-66
    4.3.2 仿真分析  66-72
  4.4 本章小结  72-73
5 SVC在南京电网中的应用  73-90
  5.1 引言  73-74
  5.2 发电机模型及负荷模型的建立  74-79
    5.2.1 发电机模型的建立  74-76
    5.2.2 负荷模型的建立  76-79
  5.3 SVC在南京电网中的应用仿真  79-89
    5.3.1 SVC在南京电网中安装地点及容量的确定  80-81
    5.3.2 SVC对南京电网静态稳定性的影响  81-84
    5.3.3 SVC对南京电网暂态稳定性的影响  84-89
  5.4 本章小结  89-90
6 结论与展望  90-92
致谢  92-93
参考文献  93-98
附录  98

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 自动调整 > 电压与无功功率的自动调整 > 电压及无功功率自动调整的试验及模拟
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