電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定在線監(jiān)視.pdf

1、電力工業(yè)已經(jīng)步入大電網(wǎng)互聯(lián)和電力市場化時(shí)期，互聯(lián)電網(wǎng)在為社會(huì)帶來巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行點(diǎn)更為接近穩(wěn)定極限。如何保證復(fù)雜運(yùn)行條件下互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行已成為電力運(yùn)行部門所面臨的巨大挑戰(zhàn)，而電壓穩(wěn)定問題是其中的突出問題之一。本文以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)在線電壓穩(wěn)定性監(jiān)視為目的進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，基本思想是以電力系統(tǒng)電壓失穩(wěn)發(fā)展過程中所呈現(xiàn)的區(qū)域特征為出發(fā)點(diǎn)，確定系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，并提出有效的監(jiān)視手段。 基于譜聚類理論提出

2、了電網(wǎng)電壓穩(wěn)定關(guān)鍵斷面和關(guān)鍵負(fù)荷分區(qū)確定方法：首先針對電壓穩(wěn)定性的研究，提出了電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系緊密程度的評價(jià)方法，建立與電網(wǎng)網(wǎng)架相對應(yīng)的圖模型；然后應(yīng)用譜聚類方法進(jìn)行電網(wǎng)層次遞歸分區(qū)，分別提出了輸電網(wǎng)電壓穩(wěn)定關(guān)鍵斷面確定法和負(fù)荷分區(qū)法。前者可以根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自身的區(qū)域特征，層次遞推地確定合理的電網(wǎng)分區(qū)和區(qū)域間斷面；后者可以獲得合理的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)分區(qū)，同一分區(qū)內(nèi)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)具有相似的電壓穩(wěn)定性水平和變化趨勢。兩種方法分別可確定系統(tǒng)的關(guān)鍵斷面和關(guān)鍵監(jiān)

3、視區(qū)，可用于基于靜態(tài)電壓穩(wěn)定域概念的安全監(jiān)視和基于PMU的負(fù)荷區(qū)域電壓穩(wěn)定監(jiān)視。在IEEE14、IEEE118算例系統(tǒng)和河南電力系統(tǒng)上的應(yīng)用證明了本文方法的有效性。 在割集空間靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的研究基礎(chǔ)上，開發(fā)完成了電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定域在線分析和可視化系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于實(shí)際電力系統(tǒng)，主要工作如下：首先提出了一種擬正交選點(diǎn)方法，在保證計(jì)算精度的前提下提高了電壓穩(wěn)定域邊界表達(dá)的計(jì)算速度，可滿足在線應(yīng)用要求；然后采用OpenGL技術(shù)，

4、開發(fā)完成了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定域可視化表達(dá)的算法和程序，使用戶可通過二維和三維圖形直觀地了解電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性狀況；最后，將所開發(fā)的系統(tǒng)在河南電網(wǎng)調(diào)通中心實(shí)現(xiàn)在線應(yīng)用，幫助運(yùn)行人員對不同負(fù)荷增長方向上系統(tǒng)安全裕量做出正確的估計(jì)。應(yīng)用實(shí)踐表明該系統(tǒng)是一種強(qiáng)有力的電力系統(tǒng)輔助安全調(diào)度工具。 對電壓穩(wěn)定性評估中的傳統(tǒng)戴維南等值方法進(jìn)行了理論分析和算例檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該方法在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定性分析時(shí)會(huì)給出偏于樂觀的估計(jì)。揭示了利用擬和法求解“戴維南等