基于奇异值法的电压稳定弱节点研究.pdf

维普资讯 2008年第5期 《贵州电力技术》 (总第 107期) 基于奇异值法的电压稳定弱节点研究 四川大学 电气信启、学院 贺 洋 李兴源 [610065] 摘 要 奇异值法作为静态电压稳定分析方法已广泛应用于电力统的稳定分析。比较了3种基于奇异值法的电压 稳定指标，用于确定系统的弱节点。第一种方法基于系统最小奇异值的左、右奇异相量的参与因子 ；第二种方法基 于系统最小奇异值的灵敏度；第三种方法基于单个 PQ节点的最小奇异值。以IEEE30节点系统为例，在考虑负荷 功率因数不变且等比例增长的情况下 ，用3种方法分析了系统的稳定裕度并确定了系统的弱节点区域。算例表明， 在系统接近临界状态时，3种方法的结论一致 ，与前 2种方法相 比，第三种方法物理意义明确，计算量小，实用性 更高 。 关键词 系统奇异值 节点奇异值 灵敏度 静态电压稳定 程为 J： l 引言 f = (GqcosO+BsinO) 今年来世界范围内相继发生了多起电压崩溃事 { (1) 故，造成了巨大经济损失 ¨-2]，使 电压稳定问题成为 Q【= (GsinO—BcosO) 电力界的焦点。静态电压稳定分析因其简单易行且 式中：i、J为节点编号， 、 为节点电压幅值， 能提供系统电压崩溃和校正措施得到了长足的发 G、B分别为导纳矩阵的实部和虚部，0=0— ，是 展。其中奇异值法更是应用广泛，文献 4对奇异值 i√两节点电压的相角差 。在运行点附近将系统的 的灵敏度作了研究，文献 提出了衡量节点电压稳 潮流方程 (1)线性化，可以得到修正方程如下： 定的奇异值法，将复杂系统简化为了两节点系统。 文献 还将奇异值分解法应用于了四川电网的稳 ]=HⅣ]△【AO= (2) 定分析。 式中：△P为节点有功微增量变化，aQ为节点 系统最小奇异值 8；直接反映了系统的稳定裕 无功微增量变化，a0为节点电压角度微增量变化， 度 J。系统最小奇异值对应的左、右奇异相量可反 △ 为节点电压幅值微增量变化；H是 (n一1)×(n 映敏感节点；系统最小奇异值对系统参数的灵敏度 一 1)阶方阵，其元素为 = ，Ⅳ是 (n一1)×m 可反映系统参数对系统稳定的影响；PQ节点奇异值 则反映了该节点的稳定裕度 。 阶矩阵，其元素为 Ⅳ = ，是阶矩阵 本文采用了基于系统最小奇异值 8i左、右奇 异相量的参与因子法、基于系统最小奇异值的灵敏 (n-1)×m，其元素为K．．OAQi ， ￡是 m×m阶 度法和基于PQ节点奇异值法 3种方法来确定系统 的弱节点区域并对最弱节点进行了无功补偿。算例 方阵，其元素为 ￡= 。 表明，3种方法虽各有特点，但在系统接近临界状态 2．2 奇异值分析法 时结论一致 ，从而验证了方法的正确性 。第三种方