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保持电力系统的电压处在稳定水平,不仅是为了保证供电的质量指标,也是保持电力系统安全稳定运行的重要内容。近些年来,国内外许多由于电压异常引起的电压稳定性破坏而导致的电力系统大面积停电事故都造成了巨大的经济损失。因此,电压稳定性问题也受到了高度关注。本文全面系统的回顾了国内外关于电压稳定性分析方法的发展状况。通过对现有电压稳定性方法的全面对比分析,根据电力系统的实际情况,重点研究了静态电压稳定性分析法。
静态电压稳定性分析法的基本模型是电力系统潮流方程或者扩展潮流方程,理论上认为电力系统电压稳定是一个潮流方程是否存在可行解的问题。因此可以把临界潮流解看作电压稳定的极限。近些年来,静态分析技术发展迅速并趋于成熟,逐步发展成为不同的分支,诸如平衡点的存在分析方法、构建电压稳定指标的算法、非线性规划法等分析方法。
P-V曲线分析法是一种静态电压稳定性分析的工具,表示的是节点电压和传输界面潮流之间的关系曲线。此方法可以准确的显示传输界面功率导致整个系统临近电压失稳的程度,可以提供整个负荷水平或者传输界面潮流范围内系统临界电压崩溃的指标。连续潮流法可以很好地克服接近接近稳定极限运行状态时的收敛问题。同时该方法通过不断更新潮流方程,使得在所有可能的负荷状态下潮流方程总是保持良态,不论是在稳定平衡点还是在不稳定平衡点都存在可行解。连续潮流法是从当前运行点开始,随着负荷不断增加,沿着相应P-V曲线对下一个运行点计算,直到通过临界点获得完整的P-V曲线,同时也获得负荷临界状态的潮流解。
通过对静态电压稳定性分析方法的介绍,提出了针对连续潮流算法计算速度比较缓慢的改进方案。首先,采用切线插值法和光滑插值法相结合的方案对连续潮流算法预估环节的改进。其次,引入在常规快速解耦潮流算法思想的基础之上针对连续潮流算法的改进。最后,给出预估环节采用光滑插值法的快速解耦连续潮流算法的求解步骤,并且在IEEE9节点IEEE39节点、IEEE118节点系统进行评估,验证此算法的准确性和有效性。
本文针对新郑电网连续两年的运行情况,对其进行电压稳定性分析,即:结合该系统的实际情况,利用电网在两种运行方式下的不同特点分析电网的薄弱区域和电压安全所面临的问题。最后通过详细的分析得出一些重要结论,为电网的电压的安全稳定性提供决策依据,并提出增强电网电压安全稳定运行的控制技术措施。