电压稳定2.pptx

第二章：电压稳定评估 2.1 评估工具与技术 2.2 各类电压稳定评估指标简介 2.3 电压稳定裕度指标的应用 2.4 交直流互联系统电压稳定性评估 2.5 电力系统动态电压稳定性 2.6 事故过滤、排序与评估 2.7 电压稳定实时监控系统简介 2.1 评估工具与技术 一、引言 电压稳定问题的研究就是从电力系统的实际抽象到反映这种客观现象的数学模型，再从其数学模型反映的数学特征回到实际问题并加以解释。 电压稳定性问题的建模 电力系统为非线性动力系统，它的动态行为可以归结于： 非线性微分－差分－代数方程组 (Differential-Difference-Algebraic Equations,DDAE) 微分方程组：动态元件特性； 代数方程组：动态元件的相互关联、相互作用及网络的拓扑 约束； 差分方程组：元件的离散行为，如：电容器、电抗器投切， 变压器分接头动作等。 电压稳定分析围绕着DDAE的基本性质展开，根据侧重点不同和分析问题的方便，研究者们都做了简化。 静态分析方法 静态问题只与代数方程组有关，故它比动态研究更有效率。一般，静态电压稳定研究应能回答以下问题：系统对崩溃的接近程度，即离不稳定还有多远或系统的稳定裕度有多大？当系统发生不稳定时，主要机理是什么？电压弱区域、弱节点有哪些？哪些发电机、哪些支路时关键的？如果要采取措施防止电压不稳定，在哪儿？采取什么措施最有效？等等。 动态分析方法 特点是根据DDAE,考虑元件的动态特性，如时域仿真法：在考虑系统的非线性和元件动态特性前提下，采用数值积分的方法得到电压及其他量随时间变化的曲线。主要考虑的是负荷的动态电压稳定性。 影响电压稳定的元件动态特性 负荷特性，如感应电动机； ULTC动态特性； 发电机的励磁动态特性； SVC动态特性； HVDC动态特性。 … 二、离线研究与在线研究 离线环境： 稳定裕度评估 N-1或N-2事故分析，N-1事故集或N-2双重事故集; 不确定性大 在线环境： 网络拓扑、实时信息已知系统实时运行状态已知; 所有元件在役时的一些标准（准则）事故的研究； 不确定性小。 离线与在线环境的评估指标的一致性； 离线与在线环境的研究模型的一致性； 注意的问题： 保证两种环境下的研究结果能够相互比较； 在线电压稳定评估功能要求(P5-7)： 对当前运行方式进行稳定性估计； 事故选择、过滤、排序和评估； 为加强电压安全性，确定预防和校正措施。 2.1 评估工具与技术(P3-2) 传统意义上，两类工具可以分析系统特性： 1) 潮流分析-----静态 2) 暂态分析-----动态 潮流分析广泛的应用于系统分析，传统的潮流分析在模型的建立时包括了一系列的约束条件： 发电机固定有功出力，且设定平衡节点来保证有功松弛； PQ节点； 瞬时ULTC作用；（未考虑动态） 固定值或瞬时的可投切电容、电抗； 发电机无功极限； PV节点； 线路潮流约束 。 二、潮流分析（P3-2～P3-5） 潮流分析代表方法： 牛顿迭代法。应用广泛，系统分析基础； 不收敛问题――临近崩溃点或系统处于病态； 困惑：反映的是系统实际状态？还是数值仿 真异常； 解决临近崩溃点处雅克比奇异问题; 保守，影响经济性。 2.2 电力系统静态电压稳定性 预测电压崩溃近似度的电力系统性能指标非常受系统运行人员关注。这些指标可以用于离线或在线来帮助运行人员了解系统当前里崩溃点的距离。 指标应具有的特性 准确性：取决于正确的系统模型和分析方法； 线性性：有些指标在接近崩溃点处才发生明显的改变，无法给运行人员提供足够的时间预警； 快速性：保证大系统的需要； 提供多种参考信息：薄弱区域、关键支路、关键节点等； 样本系统 如何用指标来评估电压崩溃现象？ 下列事件最终导致了系统的崩溃： 1、30秒时母线N201、207负荷在7200秒（2小时）内以30%的速率增长。P和Q保持相同的增长比例；其他母线负荷保持不变； 2、线路N3-N16在5000秒时跳开。 3、在7230秒时，负荷停止增长； 4、最后，发电机M2在7400秒时跳开，最终系统崩溃。 一、静态电压稳定性指标 状态指标和裕度指标：两种指标都可以给出系统当前运行点距离电压崩溃点的量度。 状态指标：只取用当前运行状态的信息，计算比较简单，但是一般存在非线性； 裕度指标：涉及过渡过程和临界点的求取，取用信息量大，计算较为复杂。 一、静态电压稳定性指标 灵敏度指标：状态变