电力系统电压稳定性及其控制分析

张海鹏

(河北省邢台市新河县电力局 河北邢台 055650)

摘 要:本文通过分析电网电压稳定性的机理和判定指标,着重分析了电网电压的静态稳定性和动态稳定性以及控制措施。关键词:电压稳定 电力系统 控制 相量测量单元中图分类号:TM71文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)01(a)-0108-01

1 电压稳定的基本概念

弱或全系统(或局部)由于支持负荷的能力电压稳定性是电力系统遭受偏离给定变弱,缓慢的负荷恢复过程导致的电压失的起始运行条件的扰动后维持系统中各节稳。

点稳定的电压的能力。它取决于电力系统维持/恢复负荷需求和负荷供给之间的平3 电压失稳的机理

衡。可能产生的电压不稳定以某些母线电电力系统经受非正常运行工况,接近压不断下降或不断上升的形式发生。电压负荷中心的大发电机组退出运行,结果某不稳定可能结果是一部分区域失去负荷,些高压传输线路负荷加重,网络损耗增加,或传输线跳开,以及由于保护系统作用导使无功备用资源处于最小。继电保护动作,致其他元件级联停运,某些发电机失去同跳开重负荷线路,负荷转移到其余邻近的步,可能造成其停运或造成磁场电流线路,在该线路中的无功损耗急速增大,电器越限。

压降低,引起线路级联跳闸。在失去高压传输线路之后,特别大的无功需求引起邻近2 电压不稳定的分类

负荷中心电压的很大的降低,这将引起负从扰动大小出发,可以讲电压稳定分荷的减少,然而,发电机将通过增加励磁快为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定,这速恢复其端电压,综合结果引起无功潮流符合一般的线性系统和非线性系统的稳定在变压器和线路这些元件两端的电压降性定义。这种分类主要是考虑把必须利用落。在负荷中心超高压和高压网电压的降非线性动态分析来检验的现象和可以用静低将反过来影响配电系统,使其二次侧电态分析来检验的现象解耦开来,这种分类压降低。这是,变电所的变压器将力图恢复可以简化分析工具的研制和应用,而且可配电电压,从而在几分钟内使负荷达到故以产生一些附加的信息。大扰动电压稳定障前的水平。变压器分接头每一次动作,都性关心的是大扰动(如系统故障,失去负使得高压侧线路上的负荷增加同时增加线荷,失去发电机等)之后系统控制电压的能路损耗,它反过来又引起高压侧线路上电力,确定这种稳定性需要检验一个充分长压进一步下降。如果高压线路负荷超过波的时间周期内系统的动态行为,以便能捕阻抗负荷,则线路中每增加一MVA的负荷捉到发电机磁场电流器等设备的相互将引起几MVar的线路损失,随着每一次分作用,大扰动电压稳定性可以用饱含合适接头动作,整个系统中发电机的无功输出模型的非线性时域仿真来研究。小扰动(或将增加。慢慢地发电机就一台接一台地达小信号)电压稳定性关心的是小扰动(如负到它的无功容量极限。当第一台发电机达荷的缓慢变化)之后系统控制电压的能力。到它的磁场电流极限时,它的电压就要降小扰动电压稳定性可以用静态方法进行有落。因为发电机固定有功输出,因此电压降效的研究。中期电压稳定的时间范畴为1～低必导致电枢电流的增加,要保持电枢电5分钟,包括OLTC,电压调节器及发电机最流在运行的内,就要进一步减少无功大电流的作用。长期电压稳定的时间的输出,该发电机的分担的无功就转移到范畴为20～30分钟,其主要相关的因素为其他的发电机,导致越来越多的发电机过输电线过负荷时间极限,负荷恢复特性的负荷和更多的发电机失去电压控制,从而作用,各种控制措施等。根据研究的方法,系统遭受电压不稳定,最终电压崩溃。

可以将电压稳定问题分为三类,即静态电压失稳,动态电压失稳和暂态电压失稳。静4 区域电网的薄弱节点分析

态电压失稳是指负荷的缓慢增加导致负荷系统的电压崩溃往往是由某条母线或端母线电压缓慢地下降,在达到电力系统某个区域的电压失稳引起的,然后扩散至承受负荷增加能力的临界值时导致的电压整个系统,导致系统瓦解。这些最容易引起失稳,在电压突然下降之前的整个过程中电压失稳的母线或区域被称为电压稳定的发电机转子角度及母线电压相角并未发生薄弱母线或薄弱区域。通过BPA软件建立明显的变化。动态电压失稳是指系统发生该电网的仿真模型,模拟该区域电网由正故障后,为保证其功角哲态稳定及维持系常运行到电压稳定极限状态时节点的PV、统频率,除进行了网络操作外,也可能进行QV曲线与灵敏度指标,并分析了沈阳电网切机、切负荷等操作,由于系统结构变很脆

在联网、孤网运行下的电压稳定状况,找出

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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

电网中的薄弱节点与关键线路。

首先选定初始运行状态,将负荷节点设置为PQ节点,将发电机节点设置为PV节点,进行潮流计算。本文选择的初始运行状态为该区域电网夏季典型日运行方式,初始运行负荷为该日最大负荷,这是因为该电网的无功补偿多采用各个变电站就地补偿的方式,然而电容器的投切随着负荷量的增减在不断的改变,这一数据难以准确得到,并且电容器的无功补偿对电压稳定的分析有相当大的影响,不能简单不予以考虑,而原则上来说,该典型日最大负荷时各变电站无功补偿电容器处于全部投入的状态,从而在此基础上可以近似认为电容器无功补偿已经被考虑。并且选择恒功率因数的增长方式,在全网内增长一定量的负荷,按比例分配法调整电网的发电机有功功率输出,再次计算潮流,如此反复直至到达网内发电机的有功功率极限。这样通过对PV曲线的求取,可以计算电网的裕度指标。若P选择全网的负荷,则此时根据PV曲线求出的裕度指标为全网的总体裕度指标,通过全网的总体裕度指标的分析,可以得到系统离功率传输极限的距离,此时裕度指标可以反映处系统距离电压失稳点的距离,从而得到关于电网距离电压失稳的大小的情况。若P选择为某个节点的负荷,则此时根据PV曲线求出的裕度指标为单个节点的裕度指标,对于单个节点的裕度指标,其值没有绝对意义,但是通过比较各个节点的裕度指标可以寻求出电网中裕度最小的节点,那么这个节点很可能是电网的薄弱节点。所以计算单个节点的裕度指标有着相对的意义。

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