南理工电力系统稳态_潮流计算中灵敏度的及应用试卷.ppt

在复杂的电力系统中，可以应用某种形式的矩阵来判断系统的电压稳定性。此时，灵敏度指标转化成为某种形式的灵敏度矩阵，通过判断这些矩阵的性质，来确定系统的电压稳定性。 Crisan O et al. Voltage collapse prediction using an improved sensitivity approach. Electric Power Systems Research,1994,28 作者提出了一种改进的灵敏度分析方法，考虑了发电机无功越限、有功功率经济分配、负荷静态特性等因素的影响，推导出了灵敏度矩阵S PQ,从而通过S PQ的性质来确定系统的电压稳定性。 * 用于判断薄弱母线 系统的电压崩溃往往是因为某条母线电压失去稳定引起的，扩散到整个系统后，导致了系统的电压崩溃。采用灵敏度指标判断薄弱母线的方法有如下几种： * 利用单一灵敏度指标的大小来判定薄弱母线。 1 利用灵敏度的变化率来判定薄弱母线。灵敏度值变化最大的母线确定为薄弱母线。 2 利用综合灵敏度指标，如 先计算出表达式中所对应的各负荷节点的值，然后对其综合灵敏度值进行排序，最大绝对值对应的母线确定为薄弱母线。 3 用于确定无功补偿的位置 * 无功补偿的意义是调整输电系统的电压特性，提高功率传送能力，并满足系统稳定运行的基本要求。如何既要最大限度地提高系统的电压稳定性又要尽量满足系统的经济性，是在无功补偿装置安装和投入需要认真考虑的问题。因而，一些学者提出了应用灵敏度指标来确定无功补偿装置的安装地点。实际上，这种想法与用灵敏度指标判断薄弱母线的想法在本质上是一样的。那些薄弱环节往往就是无功补偿装置安装的首选地点。 潮流计算中的灵敏度描述了潮流变量之间的线性关系，是潮流调整计算的有用工具。本章介绍了静态灵敏度分析和轨迹灵敏度分析。并且介绍了了相关的计算方法的实例。这些方法在电力系统的安全校正计算，优化潮流计算，电力市场阻塞管理计算和电网规划计算中得到了广泛的应用。 * 总结 谢谢！ * * * 潮流计算中灵敏度的分析及应用 * * 小结 灵敏度分析的应用 灵敏度分析的实例方法 灵敏度分析的基本方法 潮流计算中灵敏度的分析的背景 主要内容 * 定义 灵敏度方法是利用系统中某些物理量的微分关系，获得因变量对自变量敏感程度的方法。以相应的灵敏度指标的结果为依据，指导控制自变量的输入，达到控制因变量输出的目的。根据灵敏度指标采取调节控制措施可以改善系统的安全性能，提高系统稳定裕度或者经济性指标。因此灵敏度分析方法在电力系统诸多领域中具有重要的研究价值，并在电力系统中得到了广泛的应用。 1.1 潮流计算中灵敏度的分析的定义 * 独立参数变量α 状态变量 X 控制变量V 其中包括线路导纳参数G 、B 等不变化的量； 其中包括负荷节点的电压幅值UL及相角ΘL、发电机节点电压的相角δg等； 发电机节点的有功功率Pg和电压Ug、平衡节点的电压U0和相角Θ0等； 1.2 灵敏度指标的分类 在实际的系统中，当控制变量发生微小的变化时，系统的状态变量和输出变量相应的都会发生微小变化。用它们之间的微分关系来表示的这种变化关系，称作灵敏度指标。 根据各个变量的数学作用分类 * 发电机灵敏度指标dQg/dλ 此类指标可以表明在临界点附近哪台发电机对保持电压稳定最重要； 支路灵敏度指标dPloss/dλ或dPloss/dλ 此类指标可以表示某支路对于系统电压稳定的重要性，它可用于确定临界偶发事件； 母线灵敏度指标dVL/dλ 此类指标可用于判断薄弱母线或确定无功补偿的位置； 从灵敏度的物理意义出发分类 (其中参数λ 表示负荷的有功功率PL 或无功功率QL )。 2 灵敏度分析的基本方法 * 静态灵敏度分析 轨迹灵敏度分析 * 01 自变量可以是网络参数和网络函数。因变量可以是系统状态量和系数矩阵特征值。 02 电力系统模型中，系统系数矩阵隐含着系统的稳定信息，通过计算系统系数矩阵的特征值，并对特征值和特征向量进行分析，可以得出影响系统稳定的主导特征值和特征向量。根据特征值灵敏度指示，调节系数矩阵的参数，改变特征值的分布，使系统稳定裕度提高。 04 根据因变量对自变量求偏导次数的不同，静态灵敏度有一阶灵敏度和二阶灵敏度之分。 2.1 静态灵敏度分析 静态灵敏度分析是在系统运行的一个静态工作点去考察自变量的变化对因变量的影响，它是电力系统稳态分析中非常重要的方法。 * 02 03 04 01 它是基于微分方程模型的，状态量和代数量都是时间的函数， 考察的是一个过程。 轨迹灵敏度的因变量可以是状态量，也可以是系数矩阵的特征值。轨迹 灵敏度的自变量可以是网络参数，网络函数，和初始