基于预估／校正技术的改进奇异值指标.pdf

维普资讯 第34卷 第17期 继 电器 Vo1．34 No．17 34 2006年9月 1日 RELAY Sep．1，2006 基于预估／校正技术的改进奇异值指标 王昆，彭昱，周玮，孙辉 (大连理工大学电气工程系，辽宁 大连 116024) 摘要：潮流雅可比矩阵最小奇异值可用来评估系统电压稳定裕度。但这种方法受到发电机无功出力越限的 影响，给出的结果不够精确。该文致力于改进这一裕度指标，为此提 出了利用预估／校正技术的算法来快速找 到系统中电压崩溃点之前发电机无功越限信息，并利用这些信息修正潮流雅可比矩阵，使得其阶数不再受到 发电机无功越限的影响，从而改进了最小奇异值裕度指标的线性性。给出了一个IEEE一14节点网络算例并 得到预期结果。最后给出了结论，即利用预估／校正技术有效地克服了最小奇异值指标的阶跃性，提高了潮流 雅可比矩阵最小奇异值作为裕度指标的可靠性。 关键词：电压稳定； 负荷裕度；奇异值 ；预估／校正 中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号 ：1003-4897(2006)17-0034-04 此，本文在参考他人对该指标研究工作的基础 0 引言 上ll2．4 ，借鉴了连续潮流的预估／校正技术。通过 随着电力系统规模和复杂性的不断发展，电压 预估环节预先得到发电机无功越限信息，在校正环 稳定的问题显得越来越突出，具体表现为一系列大 节利用这些信息，消除雅可比矩阵的阶数变化，从而 规模停电事故的发生。尤其是 自20世纪70年代以 克服了节点性质的变化所导致的最小奇异值突变， 来，因电压失稳而导致系统瓦解的事故在国内外一 有效地提高了最小奇异值作为电压稳定指标的准确 些大电网中多次发生，造成长时间大面积的停电和 一I生 巨大的经济损失 ¨ 。这类事故的一个共 同特点 1 预估／校正算法 是：系统发生扰动时，其频率和角度基本维持不变， 而某些节点电压持续下降且不可控制，最终导致系 这里，本文先介绍用于寻找各个发电机无功越 统损失大量负荷或瓦解，这类事件称为电压失稳或 限信息的算法，就是预估／校正算法 J。 电压崩溃 。为了防止电压失稳和电压崩溃事故， 首先考虑下面的参数化潮流方程： 调度运行人员最为关心的问题是：当前电力系统运 -厂(，A(7_))=0 (1) 行状态是不是电压稳定以及系统稳定裕度有多大。 这里：是状态向量 (负荷母线的电压幅值和角度， 因此必须制定一个确定电压稳定程度的指标，以便 发电机母线的角度)，A(丁)是一个参数向量(典型的 调度运行人员做出正确的判断，采取相应的对策。 为负荷有功和无功)。在常规潮流方程 中，参数A 为此有很多国内外学者从不同的方面提出了许多指 是固定的，方程 (1)用牛顿 一拉夫逊方法来解未知 标 。其中最小奇异值指标比较常用，因此本文着 状态变量 。当解出所有状态变量后其它系统变量 重对该指标进行了研究并改进。 如线路潮流，系统损耗和电压可调母线产生的无功 潮流计算中，雅可比矩阵t，的最小奇异值被作 都可以得到 。 为接近静态电压稳定极限的一个指标，最小奇异值 设 A=A0+ (2) 大小用来表示所研究的运行点和静态电压稳定极限 这里7_是唯一变化的负荷变量。 是一个设定 之间的距