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基于电压水平约束的负荷安全域研究

作　者: 陶琼
导　师: 竺炜
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 静态电压稳定电压稳定性指标戴维南等值视在功率安全域
分类号: TM712
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 32次
引　用: 2次
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内容摘要

电力系统的电压稳定问题是非常复杂的。此前提出了许多电压稳定性指标,但由于系统非常复杂且状态量之间的耦合性,使这些指标在线应用的效果并不理想,如常用的线路局部信息电压稳定指标L_P、L_q、F_VSI、L_PN、L_QN、L_PP和L_QP等,实际运行表明,指标结果与P - V曲线不相符。这些指标的推导,都是将功率方程进行多种形式的变换后,基于二次型方程有解的条件而得到的。通过对这些指标数学推导过程的分析,发现二次型功率方程中状态变量与系数是相互耦合的,不满足维达定理中方程系数与变量无关的前提条件。因此,这些指标在从数学理论推导上是不够严密的,指标结果与实际的电压稳定状态是有出入的。目前,在静态电压稳定的负荷裕度研究方面,一般都是基于状态量解耦的思路。但实际系统状态量之间是耦合的,所以对应稳定临界点的负荷区域的精确求解是非常困难的。在正常运行状态下,系统一般能够承受偶然事故而不超出约束条件;当系统安全水平降低,进入警戒状态后,在偶然事故下发生电压失稳的可能性才较大。因此,求取对应电压警戒状态的负荷功率区域则更具有实际意义。本文基于戴维南等值模型,在给定的电压水平约束下,提出了对应的视在功率安全域边界的算法,得到了正常运行状态下的负荷功率安全域。采用3机9节点系统的算例仿真表明,若负荷在安全域内,电压就能保持在约束水平以上,且离安全域边界越远,电压水平则越高;若负荷在安全域以外,电压就低于约束水平,且离安全域边界越远,电压水平则越低。该方法简单实用,物理意义清晰,便于运行人员进行负荷控制并保持系统良好的运行状态。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-19
  1.1 课题研究背景和意义  10
  1.2 电力系统稳定研究的发展历程  10-13
  1.3 电力系统电压稳定的研究  13-18
    1.3.1 电压稳定性的基本概念及分类  13-14
    1.3.2 国内外电压稳定研究现状  14-15
    1.3.3 静态电压稳定性的研究方法  15-17
    1.3.4 电压稳定性研究中有待研究的问题  17-18
  1.4 本文研究的主要内容  18-19
第二章静态电压稳定性指标分析  19-28
  2.1 引言  19
  2.2 静态电压稳定性指标  19-22
    2.2.1 指标的特性及分类  19-21
    2.2.2 静态电压稳定性指标  21-22
  2.3 基于局部信息电压稳定性指标的有效性分析  22-26
    2.3.1 基于局部信息的电压稳定性指标  22
    2.3.2 指标的推导过程  22-25
    2.3.3 指标的有效性分析  25-26
  2.4 小结  26-28
第三章基于电压水平约束的负荷裕度研究  28-42
  3.1 引言  28
  3.2 静态电压稳定分析方法  28-33
    3.2.1 从电力潮流方程推演最大功率  28-30
    3.2.2 Q-V 曲线法  30-31
    3.2.3 P-V 曲线法  31-32
    3.2.4 多机系统的静态电压稳定分析  32-33
  3.3 戴维南等值参数方法  33-35
    3.3.1 戴维南等值模型  33-34
    3.3.2 戴维南等值参数的确定  34-35
  3.4 电压水平约束下的阻抗值  35-37
  3.5 电压水平约束下的阻抗裕度  37-41
    3.5.1 视在功率安全域  37-40
    3.5.2 视在功率安全域算法实现  40-41
  3.6 小结  41-42
第四章算例仿真分析  42-49
  4.1 仿真软件介绍  42-43
  4.2 算例仿真分析  43-48
    4.2.1 算例1  43-45
    4.2.2 算例2  45-48
  4.3 小结  48-49
第五章结论和展望  49-51
  5.1 结论  49-50
  5.2 展望  50-51
参考文献  51-55
致谢  55-56
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文  56-57
附录 B 9节点系统基本数据  57

基于电压水平约束的负荷安全域研究

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