基于二次型潮流算法的配电网静态电压稳定性研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuhaoxin1987
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在配电网中,由于负荷变化的随机性,突然而急剧增长的负荷严重威胁到配电网中的电压稳定性。特别是在放射型的配电网中,较高的电阻电抗比值也会导致电压崩溃现象,因此,对配电网的静态电压稳定性进行分析和计算显得颇为重要。然而,近几年关于配电网静态电压稳定性的研究并没有得到足够的重视,而且现有的配电网静态电压稳定性分析方法大多都是在潮流结果已知的前提下,利用各支路首末节点的电压电流关系得到一个关于节点电压的二次方程,然后通过讨论方程的有解性,对系统的静态电压稳定性进行分析,并且其无法直接运用于含环网的配电网系统。  本文从传统的静态电压稳定性分析方法的缺点出发,深入的研究了配电网潮流计算与静态电压稳定性之间的联系。利用潮流方程在直角坐标系下是一个多变量非线性二次型的代数方程组这一特征,对潮流方程进行严格的Taylor级数展开,将其转换成了一个关于电压修正量的二次型矩阵方程。通过讨论方程的有解性,首先导出了一种新的静态电压稳定性分析方法。该方法相比于传统方法,在无需潮流结果的前提下,能够准确的反映系统各节点的电压稳定性裕度,并且其能够直接用于含环网配电网系统的静态电压稳定性分析。在此基础上,对上述二次型矩阵方程进行进一步的分析,直接得到了一个近似的潮流计算结果,然后将这个近似的潮流结果作为经典二次型潮流算法的迭代初值,导出了一种加速收敛的配电网潮流计算方法。此方法与经典的二次型潮流计算方法一样,在迭代过程中能够保证雅可比矩阵不变,但其迭代次数比经典的二次型潮流算法要少,与传统的牛顿法大体相当,但是牛顿法在每次迭代过程中必须更新雅可比矩阵,所以加速收敛法的计算效率要高于牛顿法以及经典的二次型潮流算法。最后选择了IEEE33和IEEE69节点两个配电网系统对本文所提出两种方法的性能进行测试,仿真结果进一步验证了所提方法是可行有效的。
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