基于GMR技术确定电压弱节点的特征根灵敏度指标.pdf

维普资讯 第34卷 第18期 继 电器 Vo1．34 No．18 2006年9月16日 RELAY Sep．16，2006 35 基于 GMR技术确定 电压弱节点的特征根灵敏度指标 ‘ 宗秀红，张 尧，董泰福 (华南理工大学电力学院，广东 广州510640) 摘要：一般性的多机系统表达(GMR)技术能够简单快速地形成系统的状态矩阵，从而方便地计算系统的特 征根及特征根灵敏度。基于GMR技术，分别给出了两种确定系统电压弱节点(或无功补偿点)的特征根灵敏 度指标 ，即特征根的无功灵敏度指标和导纳灵敏度指标。根据该灵敏度指标可以有效地选择系统的电压薄弱 点，进行节点电压控制。并在五节点的系统上进行了计算分析，结果表明在该特征根灵敏度指标所确定的电 压弱节点进行无功补偿可以得到最佳的补偿效果。 关键词 ：电压稳定； 无功补偿； 特征根； 灵敏度 中图分类号：TM74 文献标识码 ：A 文章编号：1003-4897(2006)18-0035-05 在特征值分析中，为形成状态空间表达，提出过 0 引言 许多方法 J，这些方法都是根据系统线性化后的 电压稳定是近年来电网安全运行中出现的新问 微分方程和代数方程，直接建立表征系统特性的系 题。由无功功率与电压之间的强联系，系统的无功 数矩阵，然后消去非状态变量来获得全系统状态方 功率对电压稳定性有着直接的影响。随着电力系统 程，直观性好 ，但过程相当复杂。 用电负荷增长以及远距离大容量输电引起的无功功 文献 [9]提出了一般性的多机系统表达(GMR)， 率损耗的增加，加强对无功补偿的研究尤为重要。 将电力网络的微分方程和构成网络的装置的微分方 为使无功补偿得到最佳效果，对无功补偿装置 程转换成单元块，从而与控制器单元块可方便地结合 的配置要进行合理的选址。文献 [1]提出了一种基 起来。GMR简化了特征根的灵敏度表达。 于潮流追踪、辨别关键路径的方法确定加装无功补 考虑系统的动态模型，本文在 GMR技术的基 偿装置的地点；文献 [2]指出用系统的电压弱节点 础上，给出了新的确定系统电压弱节点 (或无功补 作为无功补偿点；文献 [3]采用切向量法确定电压 偿点)的特征根灵敏度指标。 弱节点；文献 [4]采用阻尼牛一拉法寻找系统的电 l 一般性的多机系统表达 压薄弱点；文献 [5]则给出了以潮流雅可比矩阵最 小模特征值对应的左特征向量作为节点电压对无功 1．1 状态空间方程 功率变化的灵敏度指标，从而确定电压的薄弱点。 GMR表达中，只含有如图1的两类基本传输块。 以上方法均基于系统的潮流方程，没有计及系统的 动态特性 。 0 母 电压稳定问题本质上是一个动态问题，系统中 (a) (b) 的诸多动态因素如发电机及其励磁控制系统等对电 图 1 基本传输块 压稳定性均有重要影响，只有在动态分析下，这些影 Fig．1 Elementarytransferblocksrepresentation 响才能充分体现。基于状态变量的特征根分析法是 将电力系统的传输结构用这两类基本块描述， 研究动态稳定的基本方法。电力系统的稳定性分功 可形成如下关系式 角稳定和电压