电力系统等值阻抗辨识与电压稳定性分析

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近年来,国内电网向大电网和智能电网的方向发展,提高了经济效益,便利了人民的生活,但同时电网也暴露出很多问题,尤其电压稳定问题是电网一直致力于解决的。世界上许多国家均发生了由于负荷持续攀升导致电压失稳,进而发生电压崩溃,导致系统裂解的大停电事故。与此同时,新能源大规模接入电网也在一定程度上导致了电压失稳情况的出现。由电网发展过程中暴露出来的相关问题可知,对电压稳定性进行相关研究是至关重要的。针对电力系统的电压稳定性问题的相关研究方向和方法有很多。其中一方面是随着相量测量单元的出现,基于相量测量数据的戴维南等值参数跟踪辨识方法越来越多的应用到电力系统电压稳定性分析的工作中。由此可见在对电力系统的电压稳定性情况分析之前,系统戴维南等值参数的准确辨识是非常重要的。为了解决传统法计算戴维南等值参数时出现的参数漂移现象,以及系统扰动大小对传统法辨识的参数准确度的影响,本文做了以下几个方面的工作:(1)本文从相邻时刻的系统等值节点相关潮流变化量的角度出发,提出了依据复数偏最小二乘法的一种戴维南等值参数辨识算法。该算法有效地解决了参数偏移现象,并且适用于电力系统存在不同故障扰动时的情况;(2)本文通过推导数学表达式,将传统法存在的计算误差以表达式的形式直观展示。然后本文以减小戴维南等值参数跟踪误差为目标,建立了一种数据筛选标准并将其应用到本文算法中。IEEE39节点系统中的算例结果充分展示了基于数据筛选的本文算法能够最大化地减少等值参数的跟踪误差,与传统最小二乘法相比,本文算法具有良好的稳定性和准确性;(3)最后本文分析了最大传输定理以及推导了一种电压稳定性分析指标,即为阻抗匹配指标。采用本文所提算法,并应用该阻抗匹配指标进行相应的电压稳定性分析。在IEEE39节点标准系统上进行稳定性判别的算例仿真,仿真的相关结果表明了本文所提算法能够有效地进行相关电压稳定性分析。
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