基于模态技术和Q-U曲线的一种电压稳定性指标.pdf

维普资讯 第34卷 第6期 继 电器 V01．34 No．6 2006年3月16日 RELAY Mar．16，2006 21 基于模态技术和 Q—u曲线的一种电压稳定性指标 韩 光 ，丁晓群 ，刘小渡 ，冯 磊 (1，河海大学电气工程学院，江苏 南京210098；2．山东泗水供电公司，山东泗水273200) 摘要：结合电力系统 自身的特点和要求，利用稳态运行情况下电力系统 中的信息，采用模态分析技术和 CPF 法得 出关键节点的Q—U曲线和临界电压。并在此基础上，利用一个新的电压稳定性指标 ([，／(／．)，来分析 故障情况下系统的电压稳定性。用IEEE39母线系统进行 了仿真计算，结果表明该方法计算速度快，准确性 好，适用于在线电压稳定性分析。 关键词：电压稳定性指标； 模态分析； 连续潮流法 中图分类号：TM71 文献标识码：A 文章编号：1003-4897(2006)06-0021-03 个模式中的参与程度，以及在此模态下各节点的灵 0 引言 敏度。其右特征向量中的最大元素指示最灵敏的电 近年来，国内外发生过多起与电压稳定性相关 压幅值(关键节点)，左特征向量中的最大元素对应 的事故，使得电压稳定性问题 日益受关注。许多学 了无功功率注入的最灵敏方向(关键发 电机)。将 者用不同的方法构造出多种电压稳定性指标来研究 某一模态下的参与因子定义为对应的左特征向量和 电压稳定问题。文献 [1]从传统的牛顿拉夫逊潮流 右特征向量的乘积。 (NR)法来估计电力系统电压稳定极限；文献 [2]提 =，l叩 (1) 出了衡量节点电压的奇异值法 ；文献[3]在文献[2] 式中：为某一模态； 为右特征向量；叩为左特征 的基础上，利用静态等值方法求出电力系统等值参 向量 。 数，并对单个负荷节点进行电压稳定性分析，比较后 i模态下，节点的参与因子值越大，表明此节点 得出最小奇异值；文献 [4]将灵敏度指标分为状态 处电压一无功的灵敏度越大，越容易从此节点开始 变量指标和输出变量指标，并给出了统一的计算方 电压失稳。 法；文献[5]在线路稳定因子的基础上，利用电压方 模态分析一般有两种失稳模式 ，一种模式为局 程的有解判别式，提出了三种适用于就地 电压控制 部失稳模式，只有少量节点有大的参与因子，所有其 的节点电压稳定指标 ；文献 [6]提出了一种基于网 他节点的参与因子接近于零；另一种为全局失稳模 损灵敏度的二阶指标。 式，许多节点具有小但是类似的参与因子。 本文结合电力系统自身的特点和要求，将模态 本文将全局模式下的最小特征值和在此模态下 分析技术和Q—U曲线结合起来，得出关键节点的 最大参与因子所对应的节点作为关键节点。对 临界电压，利用一种新的(U／U )指标，对故障情 IEEEIO机39节点系统进行仿真计算，分析系统在 况下的系统稳定性进行分析，当其值低于阈值时，就 稳态和两种故障情况下的关键节点。 认为系统是不稳定的，需要采取一定的电压预防／校 1．2 Q—U曲线 正控制措施 。 当系统处于临界状态时，常规的潮流计算方法 是不收敛的。为了求出临界点的极限电压和极限功 1 新的电压稳定性指标