同步相量技术在系统电压稳定性评估中的应用

论文摘要

七十年代后期以来,国内外相继发生了多次因电压崩溃引起的大面积停电事故,严酷的现实促使国内外电力工作者开始关注和深入研究电压稳定问题。电压稳定在静态分析领域已经取得了很大进步,国内外专家用不同方法构造出了不同的电压稳定指标,并提出了多种静态电压稳定的判定方法。但随着电网分析实时性要求的提高,静态分析法则暴露出其缺陷,考虑系统元件动态特性的动态分析方法则倍受重视。相量测量单元PMU（Phasor Measurement Unit）的研制成功,为实时电压稳定性分析提供了动态数据,实现了电压稳定性在线实时分析与监控。因此,基于PMU技术的广域电网动态电压稳定性研究引起了众多学者的广泛关注。本文以区域电网为对象结合实际情况并结合BPA电力系统分析软件的功能构建一种能够模拟该区域电网实际运行的模型。结合灵敏度分析法、最大功率分析法对该电网进行静态电压稳定性模拟分析,找出电网中电压稳定性差的薄弱节点与关键线路,并提出同步相量测量单元的优化配置方案。在此基础上,根据PMU的实时数据,给出了两种动态电压稳定性在线评估方法与判定指标,并对其进行了验证。采用最小二乘法辩识等值阻抗,对单机无穷大系统完成了动态电压稳定性模拟评估。利用PMU装置的实测数据,求解潮流雅可比矩阵,并计算出电压稳定判定指标值,完成多节点动态电压稳定在线模拟评估。利用VC++6.0开发了一种基于广域测量数据系统的电压稳定在线监测客户端应用程序。该系统界面友好,操作简单,实用性强。目前该系统各具体模块的代码都已经实现,并能整体稳定运行,利用仿真数据在研究平台上进行测试达到预期的效果,为广域动态电压稳定性评估提供了一种理论分析方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 静态电压稳定性评估
• 1.2.2 基于广域相量测量技术的动态电压稳定性评估
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 基于BPA软件的系统模型构建与电压稳定分析方法
• 2.1 BPA潮流计算程序简介
• 2.2 数学模型的建立
• 2.2.1 潮流模型的建立
• 2.2.2 负荷的增长方式
• 2.2.3 发电机有功功率调度方式与发电机无功越限处理方式
• 2.2.4 外网输送功率的调度方式与并联电容器投切的处理
• 2.2.5 负荷模型的选择
• 2.3 基于BPA潮流计算的电压稳定性分析
• 2.3.1 基于BPA潮流计算的数据卡
• 2.3.2 基于BPA的潮流计算的电压稳定分析方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 区域电网薄弱节点分析及PMU配置方案
• 3.1 区域电网的选取与薄弱节点的求取过程
• 3.1.1 区域电网的选取
• 3.1.2 区域电网薄弱节点求取过程
• 3.2 区域电网薄弱节点分析
• 3.2.1 网络节点同时增加负荷电网薄弱节点分析
• 3.2.2 网络单一节点增加负荷电网薄弱节点分析
• 3.3 孤网运行区域电网薄弱节点分析
• 3.4 PMU配置方案
• 3.5 本章小结
• 第四章 单机无穷大系统电压稳定性模拟评估
• 4.1 PMU测量装置
• 4.2 PMU装置接线方式与数据处理
• 4.3 单一节点电压稳定算法分析
• 4.4 动态电压稳定性模拟评估结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 多节点系统电压稳定性模拟评估
• 5.1 灵敏度指标的不足
• 5.2 基于节点实时同步数据的电压稳定判定指标
• 5.3 判定指标的求取及结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 论文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢