负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响及静态电压稳定性广义实用判据
负荷特性对基于奇异值分解法分析静态电压稳定的影响
，
Ｊ Ｑ ｖ
㈩
式中： △ Ｐ 、 △ Ｑ分别为节点有功微增量变化和无功微增量变化 ； Ａ Ｕ 、 Ａ ０ 分别为节点 电压 幅值微增量和 电
压 角度微 增量 变化 。 式（ １ ）是 线性化 的潮流 方程 ， 完整 的雅 克 比矩 阵可 以写成
‘ ， ： Ｊ
∞
Ｊ ｏ Ｕ １
一
步证明采用恒功率模型分析电压稳定得出的结论偏 于保守 。通过对 比电动机模型与恒功率模型对应
的系统雅克比矩 阵最小奇异值 ， 得到电动机模型 比恒功率模型更不利于系统的电压稳定 。
１ 奇异 值 分解 法 用 于 电压 稳定 性 分 析
潮流雅克 比矩阵的最小奇异值被作为接近静态电压稳定极 限的一个指标 ， 最小奇异值大小用来表
第３ ３卷第 １ ／ ２期
２ ０ １ ３年 ４月
东
北
电
力
大
学
学
报
Ｖ０ ｌ ＿ ３ ３． Ｎｏ ． １ ／ ２
Ａｐ ｒ ．， ２ ０１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ Ｏ ｆ Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｄｉ ａ ｉｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
或是薄弱 区域 的划分也会有一定影 响。
关 键
词： 奇异值分解法 ； 负荷 特性 ； 静态 电压稳定
文献标识码 ： Ａ
中图分类号 ： Ｔ Ｍ ７ １ ２
随着 电力 系统 规模 不 断扩 大 ， 用 电需求 的快 速攀 升 ， 迫 使 系统运 行 在 临 界点 附 近 ， 电压 稳 定 问题 日
会有所变化 。分析及 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ一１ ４节点 系统计算 表明 ， 负荷模型 是常用 的 Ｚ Ｉ Ｐ模 型时 ， 潮 流雅 可 比矩 阵最 小特征值相 比于恒功率模 型会有所 增大 ； 负荷模 型是 电动 机类 电压敏感 负荷 ， 在 电压下 降到一 定程度 时， 潮流雅克 比矩 阵最小特征值相 比于恒功率模型会有所减小 ； 且采用不 同的负荷模 型对薄弱节点识别
负荷特性对电压稳定性影响分析
负荷特性对电压稳定性影响分析摘要:负荷特性是影响电压稳定性的最直接因素。
本文基于负荷特性和电压稳定的定义,论述了电压失稳的机理,从动态负荷特性和静态负荷特性两个方面对负荷特性对电压稳定性的影响进行分析,并提出提升电压稳定性的几点建议。
以为电压稳定性的实践保障提供借鉴。
关键词:负荷特性电压稳定性影响分析近年来,由于经济建设速度的加快,对于电力需求的不断发展,所以也迎来了高电压,大电网和大机组的时代,而在这样的高电压情况下,依然会出现电压不稳定的事故,而且越来越多,呈现上升趋势。
引起电压不稳定的原因很多,最为主要的就是负荷特性问题,负荷特性是电压不稳定最为直接的因素,而且一定程度还会引起电压崩溃和电压失稳的情况发生,因此,分析负荷特性对电压稳定性的影响,来防止电压崩溃,就成为当前摆在电力系统面前的重要课题。
1 负荷特性和电压稳定的定义1.1 负荷特性的定义负荷特性的含义就是负荷率随着系统频率发生变化所产生的一定规律性,或是因为负荷端电压变化所发生的一定规律,这两种情况所引起的规律成为负荷特性。
所以一般特性有分别,首先是频率特性,其次是电压特性,将这两者再往下区分,就可以分为动态特性和静态特性。
1.2 电压稳定的定义电压稳定的含义主要遵循我国2001年出版的《电力系统安全稳定导则》中的定义:电力系统在受到大或小的扰动后,能够恢复或保持在系统容许电压范围内,而不发生电压崩溃的能力。
2 电压失稳机理依据电压失稳的发生时间,可将电压稳定分成长期电压稳定和短期电压稳定两种。
其中,长期电压稳定的典型时域范围为2～3分钟,造成电压崩溃情况主要是由恒温控制负荷、发电机最大励磁限制和带负荷自动调节分接头变压器等的动态特性共同作用的。
短期电压稳定的时域在10秒分为内,造成电压崩溃情况主要是由直流输电转换器、电子控制负荷、感应电动机等具有快速调节特性的负荷成分共同作用的。
众所周知,备自投的逻辑与运行方式密切相关,因此有必要掌握变电站的运行方式,才能分析得到备自投的配置及其逻辑。
浅析负荷动态特性与电压稳定性的关系
不 稳定 状态 ， 指 当扰 动 、 是 负荷 增 加 或 系统 变 化 时 引 函数形 式 给出 的表达 式 ， 自变 量是 电压 、 率 厂 其 频 以 起电压快速下降或向下偏移而运行 人员 和 自动控 制 及 另外 一个 独立 变 量 （ 为 负 荷 需 求 ） 负 荷 消耗 的 称 ，
动态特 性 与 电压 稳定 之 间 的关 系 。 导纳 不 能突变 的性 质 ， 为 电压 失 稳 可 以归 结 为负荷 认
１ 关 于 电 压 稳 定 性
１ １ 电压稳 定性 的定 义 ．
为维 持有 功 功 率 平 衡 而 自动 调 节 其 导 纳 的 特 性 和 网 络输送 能 力 的有 限性共 同作 用 的结 果 。但 实 际 上 ， 如 果系统 中存 在 无功 功率 不 平 衡 ， 统 也会 导致 电压 失 系
了电压稳 定 问题 的研 究 。与 电压 稳 定 关 系 密 切 的诸 第一 个 静态 电压 稳定 判据 ， ｄ ／ Ｕ判据 。静态分 析 即 Ｑｄ
多 因素 中 ， 负荷 特性 是最 关 键 、 最直 接 的 因素 ， 究 电 方法 因难 以完 整 计 及 系统 动 态 元 件 的影 响而 无 法 深 研
动态特性在 电压 稳定分析 中的重 要作用， 出 了目前用 于电压 稳定分析的动态 负荷模 型存 在的 问题 ， 明建立恰 指 说 当的动态负荷模 型是 确保 电压稳定分 析准确性 的关键。 关键词 ： 电力 系统 ； 动态特 性 ； 电压稳定
中图分类号 ：Ｍ７ １ Ｔ ６
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ８— ０ ３ ２ １ ）６— ０ １— ２ １０ ２ ９ （０ １ ０ ０ ０ ０
。 随着 以高参 数 、 大机 组 、 电压 、 高 远距 离 为特 征 的 电压失 稳 与电压 崩溃 这 两个 术语 可 以交换使 用 ｊ 大 电力 系统 的出现 ， 电力 系统 的结 构 和运 行 方 式 变 得 １ ２ 电压 失稳 的机 理解 释 ．
电力系统的稳定性分析与控制
电力系统的稳定性分析与控制一、前言电力系统稳定性分析与控制是电力工程学科发展的重要方向之一，它关乎整个电网的可靠性和稳定性，是电网运行的重要保障。
本文将结合实际案例，通过对电力系统的稳定性分析和控制措施的介绍，详细阐述电力系统的稳定性分析与控制的基本原理、方法和技术。
二、电力系统的稳定性分析电力系统稳定性分析，简单来说就是通过掌握电力系统内部各个电源和负载之间的相互作用关系，以及系统中可能存在的各种不稳定因素，从而分析和评估电力系统在外部扰动下的稳定性。
1. 电力系统的稳定性分类根据稳定性程度的不同，电力系统的稳定性可分为静态稳定和动态稳定两种。
（1）静态稳定：指电力系统在负荷发生变化或电网中某一部分发生打开、停电、短路等故障情况时，系统仍能保持相对稳定的电压和频率水平，在短时间内不会发生瓦解，从而保证系统的连续供电。
（2）动态稳定：指电力系统在受到较大外部扰动时，如遭受雷击、拉闸、短路等等，能够更好地适应外部扰动，从而尽可能地减少系统内部各个电源和负载之间的相互作用关系的失衡现象，保持系统的稳定运行。
2. 稳定性指标电力系统的稳定性指标主要包括：稳态电压稳定性指标、稳态功率稳定性指标、短时稳定性指标和转子动态稳定性指标，其中尤为重要的是电压和频率的稳定性指标，掌握稳态电压和稳态功率之间的关系，是评估电力系统稳定性的关键。
3. 稳定性分析方法电力系统的稳定性分析方法主要有四种：直接分析法、等值法、模拟法和试验法。
（1）直接分析法：通过对电力系统的各组分及其运行状态等进行直接分析和推导，来获得系统的稳定性分析结果。
其优点是较为简单，缺点就是适用范围有限，不能处理大型复杂系统的稳定性问题。
（2）等值法：将电力系统变压器、传输线等组成部分抽象成等效电路，进行简化和近似求解，得到系统的稳定性分析结果。
等值法具有计算简单、速度快等优点。
其不足之处在于等效电路的精度较低，对于高精度的稳定性分析无法满足要求。
浅析电力系统负荷对电压稳定性的影响
浅析电力系统负荷对电压稳定性的影响郭 琼1,2,姚晓宁3(1.清华大学电机系,北京100084; 2.青海大学水电系,西宁810016;3.青海省节能技术中心,西宁810012)摘要:介绍了负荷的静态模型和动态模型及模型参数的测量方法。
定性分析了静态负荷特性与动态负荷特性及负荷建模对电压稳定性的影响。
指出在电力系统的电压稳定分析中,发展动态负荷模型是研究电压稳定问题的关键和难点之一。
关键词:负荷特性;负荷建模;电压稳定中图分类号:T M712 文献标识码:A 文章编号:1003-8930(2004)03-0061-05Influence Analysis of Load on the Power Voltage StabilityGU O Qiong1,2,YAO Xiao-ning3(1.Dept of Electrical Eng ineering,T sing hua Univ er sity,Beijing100084,China;2.Hydroelectric Departm ent of Q inghai U niversity,Xining810016,China;3.Center of Saving Energy Sources,Xining810012,China)Abstract:Due to chang es of the po w er policies a nd the limitatio ns in constr ucting tr ansmission lines fo r enviro nm enta l considerat ions,netw o rk oper atio n has appro ached it s limit and v oltag e st ability has become a n im po rta nt issue in opera ting po wer systems;T he paper intro duces static lo ad model and dynamic lo ad model as w ell as the measur ement method on model paramet ers,a nalyzes the fluence of load char acter istics a nd lo ad mo deling fo r vo ltag e stability and indicates developing dy namic load model sho uld be the ba se o f r esear ching v oltage sta bility issue.Key words:load char acter istics;load mo deling;vo lt age stabilit y 20世纪80年代以来,由于世界各国的电力改制及环保立法等因素的影响,电网运行越来越接近于极限状态,出现了慢速或快速的电压跌落现象,有时甚至产生电压崩溃。
静态负荷对不稳定配电系统电压稳定性的影响(改)
静态负荷对不平衡配电系统电压稳定性的影响摘要静态负荷有三个显著的特点，即恒功率，恒定电流和恒阻抗。
除恒功率外，恒定电流和恒定阻抗下因有功功率和无功功率各不相同，从而表现出不同的电压分布。
本文将分别分析每个负荷特性的单独影响以及综合对IEEE 34节点配电系统按要求增加负荷时电压稳定性的变化，即暂态分析，并建立A相接地故障和三相故障。
电压稳定负荷。
结果发现，当负荷有功功率和无功率增加25%时，恒功率负荷功率需求明显增加。
另一方面，恒定电流负荷和组合负荷功率需求的增加比恒功率负荷略小。
然而，负荷的有功功率和功率增加50%之前，恒功率负荷形成电压崩溃而恒定电流负荷和组合负荷将成为下一阶的恒阻抗负荷。
暂态分析时，单相故障，组合荷载，B相电压急剧增加，但C相电压增加很小。
三阶段故障期间，B相电压略高于C相电压相电压。
对比组合负荷，恒功率负荷导致三相电压较低。
故障切除后，得到一个和故障前一样平滑的电压波形。
但是在电压恢复波形时，包含了系统中的动态负荷的变化。
恒功率负荷是用来研究电压稳定的最佳负荷。
关键词：静态负荷，电压稳定，IEEE 34，节点配电系统，负荷需求，暂态；故障，动态负荷一引言配电系统是电力系统中最复杂的系统之一。
配电系统一般不平衡。
它是由变电站径向或弱网状或平衡或不平衡的服务。
配电系统一般不平衡。
不平衡的平衡分布系统由三相侧与负载均匀分布的三个阶段中的服务。
不平衡的分配制度，另一方面，是一种混合的三相，两相和单相分支。
配电馈线的负荷也不平衡他们是不相等的单相负载的大量。
介绍一个额外的不平衡为不等边导线间距三相架空和地下线段。
配电系统是一种可以承受的电压不稳定的电力系统。
这是由于高功率损失电抗比电阻高。
电压失稳是由于电力系统扰动后无法保持所有母线的稳态电压，在负载需求或改变，在操作条件下，给定的初始操作条件增加时，引起电压失稳的主要因素是配电系统无法满足功需求。
负载的稳定性也被称为电压稳定因为他们主要的驱动力为电压失稳。
电力系统电压稳定性分析
电力系统电压稳定性分析一、引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，而电压稳定性是电力系统运行的关键指标之一。
为了保障电网的可靠运行，确保电力供应的稳定性，电力系统的电压稳定性分析变得至关重要。
本文将对电力系统的电压稳定性进行深入探讨。
二、电力系统电压稳定性概述电力系统的电压稳定性是指电力系统在外部干扰、内部故障或负荷变化等不确定因素引起的扰动下，电压能不断恢复并维持在额定值范围内的能力。
电压稳定性的好坏直接影响着电网的运行安全和供电质量。
电力系统的电压稳定性主要与发电机、输电线路、变电站和负荷之间的相互作用有关。
当系统负荷增加或线路传输能力减弱时，电压稳定性可能会受到影响，甚至出现电压崩溃的情况。
因此，进行电力系统电压稳定性分析并采取相应的措施是确保电网可靠运行的重要手段之一。
三、电力系统电压稳定性分析方法1. 静态分析法静态分析法是电力系统电压稳定性分析的基本方法之一。
它将电力系统的各个部件抽象为特定的等值模型，通过对潮流计算和电压裕度分析，来评估电压稳定性。
静态分析法可以提前发现系统中可能存在的电压稳定性问题，为发电机和负荷之间的功率调节提供参考。
2. 动态分析法动态分析法是指对电力系统在瞬态或暂态过程中电压和电流的变化进行分析，以判断系统的动态稳定性。
它主要包括对系统阻尼和系统振荡特性的研究。
动态分析法可以帮助我们了解电力系统在故障或切换等突发事件下的动态响应情况，对于运行人员及时采取措施具有重要意义。
3. 灵敏度分析法灵敏度分析法是一种通过计算不同因素对电力系统电压稳定性的影响程度的方法。
通过调整各个敏感变量，如负荷、传输功率等，以评估其对电压稳定性的影响。
灵敏度分析法可以帮助我们找到影响电压稳定性的主要因素，并制定相应的调控策略。
四、电力系统电压稳定性分析工具随着计算机技术的发展，电力系统电压稳定性分析的工具得到了很大的提升。
目前，常用的电压稳定性分析工具包括：PSASP、PSS/E、PSCAD等。
电力系统中的电压稳定性分析
电力系统中的电压稳定性分析电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，一直以来都承载着巨大的能源供应压力。
而电压稳定性作为电力系统中的一个重要指标，在保障电网运行安全和提供优质电能方面扮演着重要的角色。
本文将对电力系统中的电压稳定性进行分析和探讨。
一、电压稳定性的概念电压稳定性通常指的是电力系统中电压的动态和静态稳定性。
动态稳定性主要指电力系统在扰动下恢复到原有的稳态工作状态的能力；静态稳定性则是指系统在负荷变化或外界干扰下保持合理的电压水平的能力。
在电力系统中，电压稳定性问题的出现可能导致诸多问题，例如电子设备的异常运行、线路过载、电压不平衡等。
因此，确保电力系统的电压稳定性，对于维护供电的可靠性和提高电能质量至关重要。
二、电压暂态稳定性分析电压暂态稳定性是指电力系统在发生大幅度的短时扰动时，恢复到新的工作状态的过程。
典型的电压暂态稳定性问题可以通过进行暂态稳定分析来解决。
暂态稳定分析通常涉及考虑发电机、负荷和传输线路的动态响应。
在这个过程中，需要建立系统的等值模型，并进行仿真计算，以评估系统的暂态响应。
三、电压静态稳定性分析与暂态稳定性不同，电压静态稳定性是指电力系统在长期负荷波动或电网参数变化的情况下，能够保持合理的电压水平。
电压静态稳定性分析旨在评估系统的稳定裕度，并确定是否需要采取一些措施来改善电压稳定性。
静态稳定性分析的过程中，需要考虑电网的负荷水平、电源容量和传输线路的阻抗等因素。
通常使用受控源这一概念来模拟电力系统中的电源，以确定电压稳定性的情况。
四、电力系统中的电压控制措施为了确保电力系统的电压稳定性，可采取一系列的控制措施。
这些措施包括调整电源输出、控制电力网络中的输电容量、调整负荷功率等。
另外，现代电力系统中还引入了静态无功补偿装置，例如STATCOM和SVC 等。
这些装置能够通过调整无功功率的注入或吸收，来改善电力系统中的电压稳定性。
五、电压稳定性与可再生能源随着可再生能源的快速发展，如风电和光伏发电等，电力系统的电压稳定性面临了新的挑战。
电力系统静态电压稳定性的研究汇总
山东大学硕士学位论文电力系统静态电压稳定性的研究姓名：于永进申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：栾兆文20050510山东大学硕士学位论文摘要近年来，电力系统电压稳定性的研究受到普遍关注。
本文以电压静态稳定性为研究方向，综述了静态电压稳定性常见的计算方法，着重致力于静态电压稳定判据的推导以及静态电压稳定指标的求取，并就其他一些相关内容进行了较为深入的讨论。
本文首先对利用ＰＶ曲线的ａＰ／≤Ｖ判据做简单回顾，讨论负荷特性对电压稳定性的影响。
在广义雅可比矩阵的基础上，推导出考虑负荷特性的静态电压稳定条件，然后结合鼻型曲线的特点，推导出考虑负荷特性的静态电压稳定实用判掘，并指出：系统在鼻型曲线上半支运行时的静态电压稳定性主要取决于网络的电压一功率传输特性，而系统在鼻型曲线下半支运行时的静态电压稳定性主要取决于负荷的静态电压特性。
电力系统的电压失稳、电压崩溃、及负荷失稳是电压稳定问题中最基本的重要概念，它们既相互联系又有本质区别。
正确和客观地认识它们之间的关系，对深入研究电压稳定问题的机理具有重要意义。
负荷稳定性是电力系统电压稳定性的最主要和最关键的方面。
本文综述和比较了静态电压稳定性指标，根据戴维南等值将整个系统等值为一简单的两节点系统，在此基础上进行电压稳定性分析，推出一种根据定义的节点电压稳定性的指标ＶＳＩ能快速估计节点电压稳定和求取临界负荷因子ｋ‘的方法，并将该方法扩展到考虑负荷特性和无功限制的情况。
算例分析表明，该方法是一种简单、快速、有效的方法。
最后，本文从系统特性方面探讨了影响电压稳定性的因素，这不仅对静态指标的构造有一定指导作用，更为主要的是为采取措施以最大限度地提高系统稳定性提供理论基础。
关键词：电压稳定：实用判据；电压崩溃；静态电压稳定指标；负荷因子；无功限制Ｉｌｌ山东大学硕士学位论文Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｈａｓａｌｒｅａｄｙｒｅｃｅｉｖｅｄｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｆｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ．Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇｏｎｔｈｅｓｔａｔｉｃｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｃｏｍｍｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｓｔａｔｉｃｖｏｌｔａｇｅｓｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐａｙｓｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｔａｔｉｃｖｏｉｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｒｉｔｅｒｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｔａｔｉｃｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｄｅｘ．Ｍａｎｙｏｔｈｅｒｍａｔｔｅｒｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｓｔａｔｉｃｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓ％矿。
负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响及静态电压稳定性广义实用判据
系统的静态电压稳定性是有条件的, 即它仅当负荷 为静态恒定功率特性( J PV = 0, J QV = 0) 时才成立。当 根据常规潮流雅可比矩阵的奇异程度来判断系统的
静态电压稳定性时, 就是此种情况。但是, 在更一般 的意义上来说, 当负荷不具有静态恒定功率特性时, dQ 2/ dV 2 = 0或 dP 2/ dV 2 = 0仅表示网络的传输功率 极限, 并不一定对应于潮流雅可比矩阵的奇异条件。
图1 简单电力系统示意图 Fig. 1 Equivtlenet power system sketch
据节点功率平衡原理, 静态条件下的系统数学
模型可表示为
P 2= [ V 1 V 2Y co s( + ) - V 22Y cos ]
Q 2= [ V 1 V 2Y sin( +
)-
V
2 2
Y
s in
基于上述定义, 可以将任何复杂系统等值成图1 所 示的 简 单系 统 。其 中 母线 1 为 系统 的 等 值电 势 源, 是平衡节点, E 为系统等值电势; 母线2为被研究的 负荷母线, 是 PQ 节点; Zl 为等效的输电线路阻抗; ZT 为标准 变比时的 受端 OL T C 等值 阻抗; OL T C 变比 n 定义为实际运行变比和额定变比之比值, 本 文将其归并到除受端母线负荷之外的系统网络中。 V 1= nE 为按 O L T C 变比归算后的平衡母线电压, Z ∠ = n2( Zl + ZT) 为按 O L T C 变比归算后的系统等 值传输阻抗。为了表述简化而又不至造成概念上的 混淆, 本文将上述系统中除受端负荷以外( 包含送端 电源在内) 的部分称为系统网络( 或简称网络) 。
电力系统中电压稳定性的研究与对策
电力系统中电压稳定性的研究与对策在当今社会，电力系统的稳定运行对于各行各业的正常运转以及人们的日常生活至关重要。
其中，电压稳定性是电力系统运行中一个关键的方面。
电压不稳定可能导致电力设备损坏、停电事故等严重后果，给社会和经济带来巨大的损失。
因此，对电力系统中电压稳定性的研究具有极其重要的意义。
一、电压稳定性的基本概念要深入理解电压稳定性，首先需要明确其定义。
电压稳定性指的是电力系统在给定的运行条件下，遭受一定的扰动后，系统中所有母线的电压能够维持在可接受的范围内的能力。
简单来说，就是系统在受到干扰时，电压不出现大幅度的下降或上升，保持相对稳定的状态。
在电力系统中，电压的稳定与否与多种因素有关。
其中，电力系统的负荷特性是一个重要的影响因素。
当负荷需求突然增加时，如果系统无法及时提供足够的电力，就可能导致电压下降。
此外，系统中的电源分布、线路参数、无功补偿设备等也都会对电压稳定性产生影响。
二、电压稳定性的分类电压稳定性通常可以分为静态电压稳定性和动态电压稳定性两大类。
静态电压稳定性主要关注系统在稳态运行条件下，随着负荷的逐渐增加，系统维持电压稳定的能力。
通过分析系统的潮流方程、雅可比矩阵等，可以评估系统的静态电压稳定性。
这种稳定性分析方法相对简单，但对于一些快速变化的情况可能无法准确反映系统的实际运行状态。
动态电压稳定性则考虑了系统中各种动态元件的作用，如发电机的励磁调节系统、负荷的动态特性等。
动态电压稳定性分析通常需要建立详细的动态模型，并通过数值仿真来研究系统在受到扰动后的电压变化情况。
由于考虑了更多的实际因素，动态电压稳定性分析更加接近系统的真实运行情况，但计算复杂度也相对较高。
三、电压稳定性的影响因素（一）负荷特性负荷的大小和特性对电压稳定性有着直接的影响。
恒功率负荷、恒电流负荷和恒阻抗负荷在系统中的比例不同，会导致系统在受到扰动时的电压响应不同。
此外，一些具有非线性特性的负荷，如电弧炉等，会给系统带来较大的谐波干扰，影响电压质量和稳定性。
考虑负荷特性的静态电压稳定判据
9 引言
电压崩溃而导致电力系统瓦解的事故曾在国内 外一些大电网多次发生，导致了多起长时间大面积 的停电事故，造成了巨大的经济损失和社会生活紊 乱，因而电压稳定的研究得到了普遍重视，成为电 力系统研究的热点之一 。然而到目前为止，电
{
) &*
!""# 年第 $ 期
于永进，等：考虑负荷特性静态电压稳定判据
%
!! ( !" & # ’ ) !! ( $* # ! * + %* #* + &* ) !! ( " !’ ( ’" & # ’ ) ’!
& !’
$ 电力系统静态电压 稳 定 性 条 件 及 其广义实用判据
W’ X
负荷的静态电压特性对系统的静态电压稳定 性有着极其重要的影响，静态电压稳定分析方法 必须考虑负荷的静态特性，而这一方面的讨论一 直是静态电压稳定研究中的薄弱环节 WT X 。研究考 虑负荷静态电压特性影响时，给出系统静态电压 稳定性条件及其实用判据无疑是非常必要的。 本 文 在 文 献 W #X 的 基 础 上 ， 找 出 了 判 据 的 不 足，提出了考虑负荷特性影响的静态电压稳定条 件及广义实用判据。
:
负荷特性对静态电压稳定的影响
静态负荷模型一般可以采用多项式模型如
下： !# % " ( Y $’ "! ! Z % ’ "! Z &’ % ( ’# " Y $! "! ! Z %! "! Z &! 这个模型可以看作是由恒功率负荷、恒电流 负荷、恒阻抗负荷 $ 种基本负荷组合而成，改变 系数 $’ 、 %’ 、 &’ 、 $! 、 %! 、 &! 可以表示不同负荷 的静态特性。对于如图 ’ 所示的简单系统，可以 画出负荷节点电压 "! 随负荷功率 !! 变化的 !" 曲 线，如图 ! 的曲线 6 W& X 。利用 !" 曲线可以分析系
简单电力系统静态稳定判据
简单电力系统静态稳定判据简单电力系统静态稳定判据电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它为我们的生活提供了稳定可靠的电能供应。
然而，由于电力系统的复杂性和不确定性，其稳定性一直是研究和实践中的重要问题。
在电力系统中，静态稳定性是指系统在外部扰动下能够保持稳定运行的能力。
为了确保电力系统的安全运行，我们需要对其静态稳定性进行判据。
首先，我们需要了解电力系统中的主要元素。
一个简单的电力系统通常由发电机、变压器、输电线路和负荷组成。
发电机负责将机械能转化为电能，并通过变压器将其升压以便输送。
输电线路将高压电能传输到各个负荷点，供应给用户使用。
在考虑静态稳定性时，我们主要关注发生故障时系统是否能够保持平衡。
故障可能包括短路、断线或负荷突然增加等情况。
当发生故障时，系统会受到扰动，并可能导致频率、电压和功率等参数偏离正常范围。
因此，我们需要判定系统是否能够在故障后恢复到稳定状态。
静态稳定判据主要包括潮流计算和潮流限制。
潮流计算是指通过对电力系统进行模拟和计算，得到各个节点的电压、功率和相角等参数。
通过比较计算结果与系统的额定值，我们可以判断系统是否处于稳定状态。
如果计算结果与额定值相差较大，则说明系统存在静态不稳定的风险。
潮流限制是指在电力系统中设置合理的参数范围，以确保系统能够在这些范围内运行。
例如，我们可以设置发电机的最大功率输出、变压器的容量和输电线路的负载限制等。
当这些限制被超过时，系统可能会发生不稳定现象。
除了潮流计算和潮流限制外，还有一些其他因素也会影响电力系统的静态稳定性。
例如，负荷特性、发电机控制策略和自动化设备等都会对系统的稳定性产生影响。
因此，在进行静态稳定判据时，我们需要综合考虑这些因素，并采取相应措施来提高系统的稳定性。
总之，静态稳定判据是确保电力系统安全运行的重要手段。
通过潮流计算和潮流限制等方法，我们可以评估系统的稳定性，并采取相应措施来提高其稳定性。
在未来，随着电力系统的发展和智能化技术的应用，我们相信静态稳定判据将会得到进一步完善，并为电力系统的可靠运行提供更好的保障。
电力系统稳定性
电力系统稳定性一、引言电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，承担着供电保障和经济发展的重要任务。
然而，由于电力系统的复杂性和高度互联性，其稳定性问题一直是电力工程师关注的焦点。
本文将从电力系统稳定性的概念、分类和影响因素等方面进行探讨，旨在加深对电力系统稳定性的理解。
二、电力系统稳定性的概念电力系统稳定性是指电力系统在外部扰动或内部干扰条件下，恢复到新的平衡态的能力。
主要包括静态稳定和动态稳定两个方面。
1. 静态稳定：指电力系统在瞬时和稳态负荷改变的情况下，保持电气网内各节点电压和频率在一定范围内的能力。
2. 动态稳定：指电力系统在大幅扰动或故障发生后，电气网内电压和频率能够尽快恢复到新的平衡态的能力。
三、电力系统稳定性的分类根据稳定性失稳的程度和判断方法的不同，可以将电力系统稳定性分为可靠性稳定性和动态稳定性。
1. 可靠性稳定性：是指电力系统在瞬态和稳态负荷突变的情况下，保持电气网内各节点电压和频率在可接受范围内的能力。
2. 动态稳定性：是指电力系统在大幅扰动或故障发生后，电气网内电压和频率能够在一定时间内恢复到新的平衡态的能力。
四、影响电力系统稳定性的因素电力系统稳定性受多个因素的影响，主要包括以下几点：1. 负荷变化：大幅度的负荷突变会导致电力系统电压和频率的快速变化，进而影响稳定性。
2. 发电机响应：在负荷突变或故障时，发电机的响应速度直接影响电力系统的稳定性。
3. 输电线路阻抗：输电线路的阻抗越大，传输能力越低，对系统稳定性影响越大。
4. 动态响应机制：系统的配电系统稳定器（PSS）和电力电子设备的控制策略对动态稳定性有重要作用。
五、提高电力系统稳定性的措施为确保电力系统的正常运行和供电可靠性，有必要采取一系列措施来提高电力系统的稳定性。
1. 优化系统配置：通过合理规划和设计电力系统的各个组成部分，提高系统的稳定性。
2. 发电机控制改进：改进发电机的调速系统和励磁系统，使其响应速度更快，提高电力系统的动态稳定性。
电力系统电压稳定性分析与控制策略
电力系统电压稳定性分析与控制策略电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，保证电力系统的稳定运行对于维持社会正常运作至关重要。
而电力系统电压稳定性则是电力系统运行稳定的核心要素之一。
本文将对电力系统电压稳定性进行分析，并提出相应的控制策略。
一、电力系统电压稳定性分析电力系统中的电压稳定性是指在外界条件变化或负荷变化的情况下，系统电压的恢复速度以及电压波动范围是否在合理的范围内。
电力系统电压稳定性的分析对于确保系统的安全运行至关重要。
1. 静态稳定性分析静态稳定性分析是指在负荷变化以及故障条件下，分析系统电压的稳定性。
静态稳定性分析常采用电力系统计算软件进行模拟，以确保系统在负荷变化或故障发生时，电压仍能保持在合理范围内。
2. 动态稳定性分析动态稳定性分析是指在短路故障或大负荷变化等突发事件发生时，分析系统的电压稳定性。
动态稳定性分析通常采用数值模拟方法，通过模拟系统的动态响应来评估系统的稳定性。
二、电力系统电压稳定性控制策略为了保证电力系统的电压稳定性，需要采取相应的控制策略来控制电压的恢复范围和速度。
下面列举几种常用的电力系统电压稳定性控制策略：1. 发电机励磁控制发电机励磁控制是一种常用的控制策略，通过调节发电机的励磁电压来控制系统的电压稳定性。
当系统负荷变化时，通过合理调节发电机励磁电压，可以使系统电压保持在稳定范围内。
2. 无功功率补偿无功功率补偿是一种通过补偿无功功率来控制电压稳定性的控制策略。
通过在电力系统中增加合适的无功功率，可以调节电网的电压，保持电压在合理范围内。
3. 直流输电直流输电是一种较为先进的电力系统电压稳定性控制策略。
通过将交流电转换为直流电进行输送，可以减小电力系统的输电损耗，提高电网的电压稳定性。
4. 智能变电站智能变电站采用先进的监控、控制和保护设备，可以对电力系统进行精确而快速的监测和调整。
智能变电站的应用可以提高电网的可靠性和稳定性，保证系统电压的稳定。
三、电力系统电压稳定性控制的挑战与展望随着电力系统规模的不断扩大和复杂度的增加，电力系统电压稳定性控制面临着一些挑战。
电力系统中的电压稳定性分析与控制
电力系统中的电压稳定性分析与控制电力系统是现代社会中至关重要的基础设施之一，在为人们提供稳定、可靠的电能供应的同时，也面临着一系列的挑战和问题。
其中之一便是电力系统中的电压稳定性。
本文将对电力系统中的电压稳定性进行详细分析，并探讨相应的控制策略。
一、电压稳定性的概念和影响因素电压稳定性是指电力系统中电压的稳定性能，即电压的波动范围是否在合理的范围内。
电压的过高或过低都会对电力设备和用户设备造成严重影响，甚至导致系统的崩溃。
因此，电压稳定性的分析和控制是电力系统运行中十分重要的一环。
电压稳定性主要受到以下几个因素的影响：1. 负荷变化：电力系统的负荷是不断变化的，负荷增加会导致电压降低，而负荷减少会导致电压升高。
2. 发电机励磁器控制：发电机励磁器的输出电压直接影响电力系统的电压稳定性。
发电机的励磁控制必须根据系统负荷的变化进行及时调整。
3. 电力系统的线路和变压器特性：电力系统中的线路和变压器的电阻、电抗、电容等特性都会对电压的稳定性产生影响。
4. 系统的电压下降：当电压下降到一定程度时，可能会引发电力系统中的电压失稳，甚至引起系统的崩溃。
二、电压稳定性的分析方法为了分析电压稳定性，需要进行以下几个方面的研究：1. 静态分析：即在负荷不变的情况下，分析电力系统中的电压是否在合理的范围内。
这一步骤主要依靠对电力系统中各个设备的参数进行计算和模拟，计算电力系统中各个节点的电压。
2. 动态分析：即在负荷变化的情况下，分析电力系统中的电压是否能够保持在合理的范围内。
这一步骤主要依靠对电力系统中各个设备的响应能力和动态特性进行研究，模拟负荷变化时的电压变化情况。
3. 稳定性评估：通过对电力系统进行稳定性评估，可以评估系统的稳定性指标、稳定边界等，从而确定系统的稳定性水平。
常用的评估方法包括潮流稳定性分析、暂态稳定性分析和电压稳定性分析等。
三、电压稳定性的控制策略为了保证电力系统中的电压稳定，可以采取以下一些控制策略：1. 励磁调节器的控制：对发电机励磁调节器进行优化控制，根据系统负荷的变化及时调整发电机的输出电压，以维持电压稳定。
电力系统独立运行条件下稳定性分析
电力系统独立运行条件下稳定性分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，其稳定运行对于经济发展和人民生活至关重要。
在某些特定情况下，电力系统需要独立运行，并保持稳定性。
本文将对电力系统独立运行条件下的稳定性进行分析。
首先，我们需要了解电力系统独立运行的定义。
电力系统独立运行是指在特定情况下，电力系统无法与外部电力网进行互联，而需要依靠自身发电设备和电源进行供电。
这种情况可能发生在紧急情况下，如自然灾害或网络故障造成的断电。
在电力系统独立运行的条件下，稳定性是首要问题。
稳定性可分为静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指在稳定工作状态下，电力系统能够维持正常的电压和频率，以满足用户的需求。
在独立运行条件下，由于供电资源的限制，电力系统的负荷可能超过其容量，导致电压和频率下降。
而静态稳定性的分析就是研究在这种情况下，电力系统是否能够维持正常运行。
在静态稳定性分析中，我们需要考虑电力系统的负荷特性和分布。
负荷特性是指负荷的波动和变化规律，而负荷分布则是指负荷在电力系统各个节点上的分布情况。
这两个因素对于电力系统的静态稳定性来说十分重要。
例如，如果负荷过大集中在某一节点上，该节点的电压可能会因为超负荷而下降，进而影响其他节点的电压稳定性。
静态稳定性的分析通常使用潮流计算和负荷流量分析。
潮流计算是通过对电网的正常运行状态进行建模，计算出电网中各个节点的电流和电压。
负荷流量分析则是通过模拟负荷的变化和波动，预测各个节点上的电压变化。
这些分析方法可以帮助我们判断电力系统是否能够在独立运行条件下保持稳定。
除了静态稳定性，动态稳定性也是电力系统独立运行条件下需要考虑的问题。
动态稳定性是指电力系统在经历干扰或负荷变化后恢复到稳定工作状态的能力。
在独立运行条件下，由于供电资源有限，电力系统的动态稳定性可能受到更大的影响。
动态稳定性的分析通常使用暂态稳定分析和稳定裕度计算。
暂态稳定分析是研究电力系统在故障情况下，如电力线路的短路故障，是否能够保持稳定运行。
负荷特性对电力系统电压稳定性影响的研究
负荷特性对电力系统电压稳定性影响的研究发布时间：2023-02-16T09:19:23.564Z 来源：《新型城镇化》2022年24期作者：高文杰姜林村[导读] 对电力网络电压稳定性的研究，人们先后经历了从不太重视电压稳定性问题对电力系统产生的影响到开始着手对电压稳定性进行静态机理的探讨，最后再到对电压稳定性开展全方位的动态机理探讨三个不同的阶段。
国网大同供电公司山西大同 037000摘要：目前随着经济建设的不断推进及电力网络的不断扩展，电压稳定性问题被人们提升到了前所未有的关注高度。
人们对影响电压稳定性的诸多因素进行研究分析后，普遍都认为负荷特性是影响电压稳定性的关键因素，并且负荷特性对电压稳定性造成的影响通常通过负荷的失稳特性及功率恢复特性来表现。
本文利用SIMULINK仿真平台搭建的三机九节点电力网络来研究了不同负荷模型在电力系统遭受不同扰动时对电压稳定性的影响，并在特定的扰动情况下研究了感应电动机负载增大、电压失稳时加入改善措施之后对电压稳定性的影响。
通过对每种情况下的仿真波形进行对比分析后得出结论：负荷模型不同及负荷大小不同都会对电力系统的电压稳定性产生不同程度的影响；电力系统中的感应电动机负荷对系统的电压稳定性影响最大，且离遭受扰动的点越近，母线的电压稳定性越差；并联电容器是改善电压稳定性切实可行的措施。
关键词：负荷特性；电力系统；电压稳定性；影响研究前言对电力网络电压稳定性的研究，人们先后经历了从不太重视电压稳定性问题对电力系统产生的影响到开始着手对电压稳定性进行静态机理的探讨，最后再到对电压稳定性开展全方位的动态机理探讨三个不同的阶段。
综合负荷的负荷特性是由负荷模型的类型及参数共同决定的，因此负荷模型的类型选择及参数设置会对电力网络电压稳定性分析的最终结论产生很大的影响。
然而，负荷建模工作受电力网络综合负荷的相关特性影响较大，因此不管采取哪种方法来对实际的电力网络开展建模工作，最终得到的负荷模型都难以做到毫无偏差的对电力网络中的综合负荷特性加以表现。
静态电压崩溃点的实用解法
静态电压崩溃点的实用解法
戴伟华;熊宁;李倡洪
【期刊名称】《电力系统保护与控制》
【年(卷),期】2007(035)005
【摘要】提出一种基于连续潮流求取电压稳定临界点的新方法,使其能够在考虑约束的情形下适用于任意形式的负荷增长方式,大大提高了求解精度.在求解临界点的过程中,以弱节点电压作为连续变量,先直接大步长降到一临界点附近,再用小步长追踪临界点,这样大大减少了求解中间运行点的数量,使其更快地找到电压崩溃临界点.最后在IEEE14节点系统的计算证实了该方法的快速、有效性.
【总页数】4页(P25-28)
【作者】戴伟华;熊宁;李倡洪
【作者单位】南昌大学信息工程学院,江西,南昌,330029;南昌大学信息工程学院,江西,南昌,330029;南昌大学信息工程学院,江西,南昌,330029
【正文语种】中文
【中图分类】TM74
【相关文献】
1.负荷特性对基于奇异值分解法分析静态电压稳定的影响 [J], 初壮;尹东升;张宇
2.静态电压稳定中电压崩溃点的求取方法 [J], 谢焕平;沈志毅;文波
3.考虑负荷静特性的基于奇异值分解法静态电压稳定分析 [J], 吴华坚;李兴源;贺洋;郑景轩;王韬;弭磊;刘仁杰
4.直接计算静态电压稳定裕度的改进崩溃点法 [J], 陈昌;姜彤;万凯遥;冯卓诚
5.负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响及静态电压稳定性广义实用判据 [J], 李欣然;贺仁睦;章健;张伶俐
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电力系统负荷对电压稳定性影响因素研究
电力系统负荷对电压稳定性影响因素研究摘要：本文主要以我国的电力系统为主要研究，通过对我国的电力系统进行概述，阐述其相关概念并介绍当前我国的电力系统发展方面存在的各种现实缺陷，包括系统间不协调削弱电压稳定性、负荷特征影响、传输功率不足、输电网络功能相对较弱等，电力系统负荷对电压稳定性的因素包括负荷恢复和负荷失稳。
关键词：电力系统；稳定性；影响1 电压失稳概述1.1 电压发生失稳的原理我国的电力系统目前主要以火力发电为主，由发电站发出、输电线进行远距离输送到负荷中心，再经配电线路将电能配送到各个用户。
电压稳定表现为静态特征，所以通常需要以静态为切入点对电压失稳的原因加以分析阐述。
静态稳定性（物理机制）实质上就是网络传输容量。
分析电压稳定性既有研究成果可以发现，不稳定的动态机制之所以会形成，主要原因在于动态部件（发电企业、控制系统）的压力和动态等因素。
但是，因为缺少动态线性的电力系统本身相对复杂，所以无论是电压失稳还是电压崩溃，其过程都复杂异常，尚未得到深入的研究。
其中一个是普遍接受的紧张不稳定原则：如果电力系统中断，系统可以保证稳定，电压系统中的承载 EHV 值降低时，基板转换器在24米内返回支架。
超高压线路的应力、线路损耗均会因各种设备而增大。
增大电流，致使发电机整个系统增加无功输出，当发电机出现越线无功功率的持续反应时，负荷电压会迅速降低，系统将会更加容易出现不稳定的电压，整个过程将会造成发电机组出现较大面积的停电现象。
1.2 影响电压稳定的因素随着我国经济社会的发展，我国的电网建设也迅速发展，电力系统属于基础设施，关系到人们的基本生活，因为经济发展提高了公众的收入水平，改善了公众的生活质量，主要表现之一即为公众生活的各种用电设备大量增加，为公众创造了空前便利。
公众电力服务体验、电器设备精细化发展均要求更高质量的电力产品及服务供应，因此电力系统的建设对于我国经济发展非常重要。
在高负荷情况下，电压稳定性会下降。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
络参数和系统运行条件决定; SP , SPV , S Q , S QV 分别
为负荷功率对其母线电压相位和模值的 灵敏度系
数, 假定 负荷功 率与母 线电压 相位 无关, 则 S P =
dPL / d = 0, SQ = dQ L / d = 0, S PV = dP L / dV 2 , SQ V =
He Renmu Zhang Jian Zhang L ing li Graduat e Schoo l of Nort h China Elect ric P ow er Universit y , Beijing , 100085 China
ABSTRACT T his paper pro ves that the V —Q and V —P cur ves o n t he r eceiv ing-end of electric pow er sy stem ar e t he inherent pro per ties of the sy st em. without reqard to lo ad character istics. A st ead-st ate v oltage st ability cr iter io n are presented in the pa per . T he author s po int out that the system vo lt age stability operat ing at up-r egion of the nosecur ve depends ma inly o n the tr ansmission char acterist ics of the system and t he sy st em vo ltag e stability operat ing at do w n-reg io n o f the no se-curv e depends g reat ly o n the lo ad character istics. KEY WORDS po w er system ; vo ltage sta bility; vo lt age co llapse; load character istics
( 3)
式中 P 2, Q 2为网络注入节点2的功率, , 即网络送
达系统受端母线的功率; P L, Q L 为节点2之负荷吸收
的功率; Y = ( 1/ Z ) e- ja 为按 O LT C 变比归算后的
网络等值传输导纳。
式( 1) 为网络的功率传输方程, 式( 2) 为母线2的
功率平衡方程, 式( 3) 则是母线2综合负荷的静态电
对任意负荷静态电压特性都是适用的, 常规潮流计
算时的修正方程仅是它的一个特例。本文把式( 4) 中 这种考虑了任意负荷静态电压特性影响的雅可比矩
阵称为广义潮流雅可比矩阵。
3 电 力系 统静 态电压 稳 定性 条件 及其 广义 实用 判据
3. 1 电力系统静态电压稳定性与广义潮流雅可比 矩阵的关系
如果给定网络参数( 如图1中的 Z ∠ , n, V 1或
关键词 电力系统 电压稳定性 电压 崩溃 负荷特性
中图分类号 T M 712
1 引言
80年代以来, 国外多次发生大电力系统因电压 失稳而导致系统崩溃, 造成大面积停电的事故, 使电 力系统的电压稳定问题受到人们的广泛关注和重 视, 使得该领域的研究工作更加活跃[ 1, 2] 。在静态电
压稳定分析中, 通常把系统中某一节点的功率极限 作为静态电压稳定极限, 静态电压稳定临界点也就 是电压崩溃点[ 3] 。但是, “电压不稳定性”( 电压失稳) 和“电压崩溃”这两个概念一直没有被明确区分。有 的学 者认 为它 们可 以 当作 两个 等同 或 并列 的 概 念[ 2] ; CIGR E 也 认为电压不稳定性( v olt ag e inst ability ) 和电压崩溃( vo ltag e collapse) 这两个术语可 以交换使用[ 4] 。
27
2 系统数学模型和广义潮流 雅可比矩阵
2. 1 系统数学模型 为了突出静态电压稳定性的机理, 本文所研究
的系统静态电压稳定性系指系统的“节点静态电压 稳定性”。所谓节点静态电压稳定性是:
在研究电力系统的静态电压稳定性时, 不计同 步发电机、OL T C 和无功补偿设备等元件的动态特 性, 只考虑系统中被研究节点 的负荷变化, 而其它 PQ 节点的负荷功率保持不变、PV 节点的有功功率 和节点电压模值保持不变, 只研究该节点的静态电 压稳定性。
华北电力大学电力系, 100085 北京
EFFECT OF LOAD CHARACTERISTICS ON POWER SYSTEM STEAD-STATE VOLTAGE STABILITY AND THE PRACTICAL CRITERION OF VOLTAGE STABILITY
L i Xinran Changsha El ectr ic P ow er U niversit y , Changsha, 410077 China
dQL / dV 2由负荷的静态电压特性确定。 式( 4) 与一般常规潮流计算的修正方程不同。在
常规潮流计算中, 通常认为负荷具有静态恒定功率
特性, 从而负 荷的静态功率-电压灵敏度 系数 S P , S PV , SQ 和 SQ V均为0, 这时的潮流雅可比矩阵完全由
式( 5) 决定, 本文称之为常规潮流雅可比矩阵; 而式 ( 4) 中则考虑了一般负荷静态电压特性的影响, 因而
V2 ( 4)
V2
J PV= P2 / V 2 = V 1 Y cos( + ) - 2V 2Y co s ( 5)
J Q = Q 2/ = V 1V 2Y cos( + )
J QV= Q2 / V 2 = V 1 Y sin( + ) - 2V 2Y sin
式中 J P , J PV , J Q , J QV 为 负荷为静态 恒定功率 特 性, 即常规潮流计算时的潮流雅可比矩阵元素, 由网
在节2. 1所定义的“节点静态电压稳定性”意义 下, 上述鼻形曲线( 或曲线簇) 仅取决于传输网络以 及系统送端电源的参数, 它是除系统受端负荷的、包 括系统送端电源在内的网络所固有的特性, 与系统 受端母线的负荷特性或负荷模型无关[ 5] 。在静态条
件下, 曲线上网络最大传输功率所对应的点( 即 dQ 2/ dV 2 = 0或 dP 2/ dV 2 = 0) 就是常规潮流雅可比矩 阵的奇异点, 该点将鼻形曲线分为电压调节能力截 然相反的两个半支( dQ 2/ dV 2< 0或 dP 2/ dV 2 < 0以及 dQ 2/ dV 2> 0或 dP 2 / dV 2> 0) 。当受端负荷为静态恒 定功率特性时, 分别处于曲线上、下半支的系统运行 点表现出截然相反的静态稳定性行为, 因而被人们 称之为系统静态电压稳定临界点或静态分叉点或电 压崩溃点[ 3] , 并致力于求取该分叉点( 或鼻形曲线簇 上各分叉点所组成的分叉曲线) , 以判断系统在某一 运行状态下的静态电压稳定性[ 4] 。
V enikov 等人[ 6] 于1975年揭示了电力系统的静 态稳定性与系统潮流雅可比矩阵的关系, 并指出: 如 果系统的初始运行条件是静态稳定的且其潮流雅可 比矩阵的行列式 J > 0, 在此基础上改变被考察节 点的功率进行连续潮流迭代, 那么若所得的新运行 点的行列式 J > 0成立, 则系统在新运行点是静态 稳定的; 若所得 J < 0, 则系统在新运行点是静态 不稳定 的; 若 J = 0, 则 对应于静 态稳定极 限。此 后, 文献[ 6] 的结论被人们普遍用来作为静态电压稳 定性分析的基本依据。但是在使用这一结论时, 通常 都基于一个基本假设, 即负荷具有静态恒定功率特 性。从而推论: “静态电压稳定临界点从数学角度来
第 19卷 第4期 199 9年4 月
中 国 电 机 工 程 学 报 Pr oceedings of t he CSEE
V ol. 19 N o . 4 Apr . 1999
负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响 及静态电压稳定性广义实用判据
李欣然
长沙电力学院电力系, 410077 长沙
贺仁睦 章 健 张伶俐
本文从电压稳定机理的 角度, 在文[ 5] 的 基础 上, 进一步研究了负荷特性对静态电压稳定性的影 响、电压失稳与电压崩溃的关系等电压稳定分析中 的关键和基本问题, 提出了考虑负荷特性影响的静 态电压稳定条件及广义实用判据。
第4期
李欣然等: 负荷特性对电力系统静态电压稳定性的影响及静态电压稳定性广义实用判据
基于上述定义, 可以将任何复杂系统等值成图1 所 示的 简 单系 统 。其 中 母线 1 为 系统 的 等 值电 势 源, 是平衡节点, E 为系统等值电势; 母线2为被研究的 负荷母线, 是 PQ 节点; Zl 为等效的输电线路阻抗; ZT 为标准 变比时的 受端 OL T C 等值 阻抗; OL T C 变比 n 定义为实际运行变比和额定变比之比值, 本 文将其归并到除受端母线负荷之外的系统网络中。 V 1= nE 为按 O L T C 变比归算后的平衡母线电压, Z ∠ = n2( Zl + ZT) 为按 O L T C 变比归算后的系统等 值传输阻抗。为了表述简化而又不至造成概念上的 混淆, 本文将上述系统中除受端负荷以外( 包含送端 电源在内) 的部分称为系统网络( 或简称网络) 。
负荷的静态电压特性对系统的静态电压稳定性 有着极其重要的影响, 而这一方面的讨论一直是静 态电压稳定研究中的薄弱环节。在研究中考虑负荷 静态电压特性影响时, 给出系统静态电压稳定性条 件及其实用判据无疑是非常必要的。
系统的电压-功率传输特性, 即 V -P 或 V -Q 曲 线( 通常称为鼻形曲线) 是分析静态电压稳定性的有 力工具。然而, 电压-功率鼻形曲线与系统的静态电 压稳定性以至电压崩溃到底是什么关系, 负荷静态 特性对系统的鼻形曲线究竟有无影响等有关静态电 压稳定性的一些根本性问题并未形成统一看法。