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24张建春含风电场的电力系统静态电压稳定性研究19页

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24张建春含风电场的电力系统静态电压稳定性研究19页

摘要：随着风电场在电力系统中的广泛应用，风电场的接入对电力系统的静态电压稳定性产生了重要影响。本文针对24张建春含风电场的电力系统，开展了静态电压稳定性研究。首先，对24张建春含风电场的电力系统进行了建模和仿真，分析了不同运行方式下电力系统的电压稳定性。其次，研究了风电场并网对电力系统静态电压稳定性的影响，提出了相应的电压稳定控制策略。最后，通过仿真验证了所提控制策略的有效性。本文的研究成果为提高含风电场电力系统的电压稳定性提供了理论依据和实际指导。

近年来，风电作为一种清洁、可再生的能源，在电力系统中的应用越来越广泛。然而，风电场并网对电力系统的电压稳定性产生了重要影响，特别是在风电场规模较大、接入位置较集中的情况下，电压稳定性问题尤为突出。因此，研究含风电场电力系统的静态电压稳定性，对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文针对24张建春含风电场的电力系统，开展了静态电压稳定性研究，旨在为提高含风电场电力系统的电压稳定性提供理论依据和实际指导。

一、1.电力系统静态电压稳定性概述

1.1静态电压稳定性的定义与重要性

(1)静态电压稳定性是电力系统在正常运行条件下，面对各种扰动和变化时，系统电压水平能够保持稳定的能力。这一概念对于电力系统的安全稳定运行至关重要。在电力系统中，电压是电能传输和分配的关键参数，它不仅关系到电能的质量，还直接影响到电力设备的运行效率和寿命。因此，确保电力系统的静态电压稳定性，对于保障电力供应的可靠性和连续性具有重要意义。

(2)静态电压稳定性通常指的是在电力系统发生短暂的扰动后，系统电压能够恢复到初始水平的能力。这种稳定性主要受到系统结构、负荷特性、发电机出力以及控制策略等因素的影响。在分析静态电压稳定性时，通常需要考虑系统中的各种元件参数、线路参数以及负荷特性等，以全面评估系统的稳定性。例如，当系统发生负荷变化、线路故障或发电机故障等扰动时，静态电压稳定性会受到影响，可能导致电压大幅下降，甚至引发系统崩溃。

(3)静态电压稳定性的重要性体现在多个方面。首先，它直接关系到用户的供电质量，电压波动过大或过低都会对用户的电器设备造成损害，甚至影响生产生活。其次，静态电压稳定性是保障电力系统安全稳定运行的基础，一旦失去稳定性，可能会导致大面积停电，造成严重的经济损失和社会影响。此外，随着新能源的快速发展，风电、太阳能等可再生能源的并网对电力系统的静态电压稳定性提出了新的挑战，因此，深入研究静态电压稳定性，对于推动电力系统向清洁、高效、可持续方向发展具有重要意义。

1.2电压稳定性的影响因素

(1)电压稳定性受到多种因素的影响，其中最为关键的是系统结构。电力系统的结构决定了电能的传输路径和容量，直接影响电压的分布和稳定性。例如，在输电线路较长、网络节点较多的系统中，由于线路电阻、电抗和电容的存在，电压的损耗和波动会更大。以我国某地区为例，某次由于线路老化导致电阻增大，使得电压损耗达到正常水平的两倍，进而影响了电压稳定性。

(2)负荷特性是影响电压稳定性的另一个重要因素。负荷的分布、类型和变化规律都会对电压产生影响。工业负荷通常具有较大功率，且变化较为频繁，容易造成电压波动。例如，某地区在高峰时段，工业负荷集中接入，导致电压大幅下降，对周边居民用电造成影响。此外，随着电动汽车的普及，其充电负荷对电压稳定性的影响也日益凸显。

(3)发电机出力对电压稳定性同样具有重要影响。发电机在电力系统中扮演着电压调节和频率控制的双重角色。当发电机出力发生变化时，会对系统电压产生直接影响。例如，某次事故中，由于一台发电机突然跳闸，导致系统电压瞬间下降，引发连锁反应，最终导致大面积停电。此外，发电机的调节能力、保护装置的配置等因素也会对电压稳定性产生重要影响。

1.3电压稳定性的评估方法

(1)电压稳定性的评估方法主要包括基于数学模型的分析和基于实际运行数据的评估。数学模型分析通常采用潮流计算、暂态稳定分析等方法，通过建立电力系统的数学模型，模拟不同运行条件下的电压分布和稳定性。这种方法可以较为精确地预测系统在受到扰动时的电压变化情况。

(2)潮流计算是评估电压稳定性常用的基础方法，它通过求解电力系统的潮流方程，得到系统各节点的电压值。这种方法简单易行，但只能提供静态电压分布情况，无法反映暂态过程中的电压变化。暂态稳定分析则考虑了系统在受到扰动后的动态过程，通过模拟系统的暂态响应，评估系统的稳定性。

(3)除了数学模型