基于小干擾分析的電壓穩(wěn)定機(jī)理研究.pdf

1、我國電網(wǎng)構(gòu)架正向著大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、超高壓的形勢發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況越來越接近其極限狀態(tài)，同時(shí)許多地區(qū)存在著高低壓電磁環(huán)網(wǎng)以及用電負(fù)荷猛增的情況，這些都對保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。
　　上個(gè)世紀(jì)七十年代后陸續(xù)發(fā)生的電壓崩潰事故給國民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，學(xué)術(shù)界在電壓穩(wěn)定方面的研究逐漸增多，并且也取得了一些成果，但是和功角穩(wěn)定的研究程度相比還是缺乏對其本質(zhì)理解的全面認(rèn)識，在電壓失穩(wěn)的機(jī)理分析、研究模型及方法等方面仍需要

2、進(jìn)行不斷研究。
　　由于電壓穩(wěn)定機(jī)理研究缺乏統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)分析方法，因此電壓穩(wěn)定機(jī)理研究理論不夠成熟。本文在此基礎(chǔ)上提出并建立包括發(fā)、輸、用三個(gè)環(huán)節(jié)，突出電磁能量變化的電樞反應(yīng)，計(jì)及影響電壓穩(wěn)定的各個(gè)因素的綜合統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)綜合模型;并且借鑒成熟的功角穩(wěn)定分析方法同時(shí)類比于其他穩(wěn)定性分析數(shù)學(xué)方法而選擇的小干擾分析法來分析電壓穩(wěn)定。目前大多數(shù)學(xué)者研究電壓穩(wěn)定認(rèn)為電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為表示為{(x)=f(x(t)，y1(t)) g(

3、x(t)，y(t))=0,而本文研究中強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)方程為{(x)=f(x(t)，y1(t)) g(x(t)，y(t))=0，y1(t)=h(y(t))多加了一組輔助方程，正是由于這組輔助方程才能準(zhǔn)確突顯電壓失穩(wěn)動(dòng)態(tài)過程，完整描述電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為中機(jī)械能與電磁能量的變化。前者的微分代數(shù)方程往往不能表現(xiàn)出電樞反應(yīng)電磁能量變化時(shí)，同步機(jī)暫態(tài)電勢E'q衰減振蕩是機(jī)端電壓持續(xù)下降的核心因素。在電壓失穩(wěn)機(jī)理研究中本文認(rèn)可例如負(fù)荷特性、電氣距離、輸電網(wǎng)絡(luò)

4、輸送功率限制，OLTC動(dòng)態(tài)特性等因素會影響電壓穩(wěn)定，但是本文更側(cè)重于在系統(tǒng)受到小干擾時(shí)，同步機(jī)無功電流突然增大，由于同步機(jī)本身的固有特性，即使在不考慮勵(lì)磁調(diào)節(jié)的機(jī)端情況下，也會出現(xiàn)暫態(tài)電勢下降，從而加劇機(jī)端電壓（網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓）持續(xù)下降嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)電壓崩潰。最終對電壓穩(wěn)定從物理角度及現(xiàn)象上做出定義，電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性是同步而言的機(jī)械能存儲于釋放的現(xiàn)象;而電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性是同步機(jī)中相對同步而言的電磁能量不突變而引起的自由分量衰減對電勢的影響