考虑负荷静特性的含风电交直流系统静态电压稳定域研究

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电力系统规模不断扩大,风能等清洁能源接入比例越来越大,直流输电容量与规模不断突破新高,交直流混联系统电压稳定控制愈加复杂。负荷特性对电压稳定起着重要的作用,交直流系统静态电压稳定域的研究对系统稳定运行控制提供了新的参考,本文综合考虑负荷静特性、风电接入及直流控制方式等因素,对交直流系统静态电压稳定域进行相关研究。首先,根据负荷电压、频率静特性模型,寻找其与电力系统静态电压稳定的紧密联系,基于连续潮流法建立考虑负荷静特性的含风电交直流系统概率动态连续潮流模型,对风电出力采用概率处理,交直流系统潮流计算采用统一迭代法,并给出详细求解步骤。在交直流系统连续潮流方法、N状态系统、N-1系统、单双风场接入、直流控制方式等112种场景中分别计算负荷裕度期望,验证了本方法在系统负荷裕度求解中的有效性。然后,基于所构建的交直流概率动态连续潮流模型,推导交直流系统稳定域边界近似切平面方程,提取影响切平面形成的系数,以更加直观的分析切平面的形成;对影响稳定域切平面的直流控制方式、负荷静特性、风机功率出力及负荷连续参数λ等参数进行灵敏度分析,以探讨各参数对稳定域切平面形成的影响程度,进一步寻找各变量对电压稳定影响的规律,对静态电压稳定域分析有一定参考价值。最后,在稳定域切平面灵敏度分析的基础上,结合无功-电压灵敏度指标和负荷裕度指标,构建一种计及频率波动、负荷裕度和无功电压灵敏度三种因素的薄弱区域评估指标,给出一种交直流系统直流受端交流节点的薄弱区域评估方法,并在不同直流控制方式下进行验证分析,对交直流系统薄弱区域分析提供参考,也为系统静态电压稳定分析提供新思路。本文主要针对负荷静特性、风电接入及直流控制方式等因素,对交直流系统静态电压稳定域进行相关研究,分析了各因素对静态电压稳定域切平面的影响程度,基于稳定域切平面灵敏度探讨了交直流系统薄弱区域指标,为系统可靠运行调度提供参考价值。
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