电力系统电压稳定性研究综述
电压稳定文献综述
1、《电力市场环境下的在线静态电压稳定评估》提出了考虑不均衡区域负荷增长的电压稳定指标算法。
该算法提出在计算电压稳定指标的过程中考虑不均衡的区域负荷增长,使用短期区域负荷预测的数据确定系统在某一时刻的负荷需求,利用经济调度得到符合电力市场运作规律的系统发电计划,以此作为潮流计算的初始值,所计算的电压稳定指标可以评估当前运行点到电压崩溃临界点之间的距离。
2、《电力市场环境下的在线静态电压稳定评估》提出一种基于连续潮流的电力系统在线电压稳定评估方法,该方法考虑了不均衡区域负荷增长模式和发电计划。
负荷增长系数由区域短期负荷预测数据得出,区域短期负荷预测考虑多种因素对负荷变化的影响预测未来24小时区域的负荷情况,根据此负荷情况使用经济调度安排发电计划,在此基础上利用连续潮流计算P-V曲线和负荷裕度能够比较真实地在线反映系统的电压稳定情况。
3、《电力系统电压稳定分区和关键断面的确定》提出的基于谱聚类的输电网网架结构分析方法,根据节点间的连接关系和联系紧密程度,可层次递推地确定合理的电网分区和分区间的关键断面,所获得的分区具有内部节点之间联系紧密、区域间联系松散的特点。
进而根据典型运行方式下的潮流分布情况,从这些断面中可准确地找到电网中可能成为远距离送电瓶颈的薄弱连接环节,作为网络中关键的运行断面进行监视。
4、《电力系统电压稳定理论若干关键问题研究》介绍了电压稳定的定义与分类,讨论了用于求解动态非线性方程组的平衡点延拓算法,可以用来研究动态系统的平衡点随系统参数改变的演化情况。
介绍了用于动态系统数值分析的延拓算法,包括参数自然延拓法、弧长延拓法及拟弧长延拓法。
在此基础上,研究了同伦延拓算法和局部参数延拓算法在电力系统电压稳定性分析中的应用。
5、《基于网损灵敏度二阶指标的电压稳定概率评估》。
简要介绍了概率的分析方法在进行电力系统电压稳定分析中的应用,提出了一种以蒙特卡罗法和网损灵敏度二阶指标确定电压稳定负荷裕度相结合的方法,同时引入两个概率指标——电压崩溃概率指标和电压崩溃点负荷水平期望值。
电力系统无功电压控制分区研究综述 刘岩
电力系统无功电压控制分区研究综述刘岩摘要:经济在快速的发展,社会在不断的进步,无功电压控制是电网安全和经济运行的重要手段,在保证电力系统电压质量方面起到了重要的作用。
如何对电网进行分区是无功电压控制中的一个重要的课题。
关键词:电力系统;无功电压控制;分区;综述引言现代电力系统己发展到大电网、大机组、特高压、交直流混联和新能源大规模接入阶段。
电网规模的扩大和新能源不断并入电网给电力系统的运行带来了复杂性,电力系统无功电压控制面临着新的挑战。
为了保证经济性和资源节约性,电力系统中发输变电等设备的使用接近其极限,导致电力系统发生事故的概率增加。
随着经济发展,负荷增长速度加快,当网络运行在重载情况下时,可能会出现电压跌落现象,严重时发生电压崩溃。
1二级电压控制原理二级电压控制作为分级电压控制的关键环节,其研究主要包含了以下内容:对系统进行分区、选择主导节点和对应的控制发电机;设计控制规律,依据主导节点电压偏差来调节一级电压控制器的电压设定值。
二级电压控制综合调动系统无功源,调节无功潮流分布,有利于改善电压水平和防止电压崩溃,在电力系统中有相当的重要性。
二级电压控制的原理是对电网进行划分,变为若干个控制区域,区域间有着较远的电气距离,彼此呈现弱祸合状态。
每个控制区域有一个或多个特殊的负荷节点,称之为主导节点。
2电力系统无功电压控制分区研究2.1先负荷节点后无功源节点分区依据负荷节点之间的电气距离对电网进行分区,然后再对无功源节点进行归并,这种方法应用较为广泛。
无功源节点的归并如文献「2}]提出的“最小连通性”原则所述:y无功源节点仅与某个子区域相连接时,直接将无功源节点归并到该区域;2)无功源节点与若干个子区域相连时,归并至电气距离最近的负荷节点所在分区;3)仅仅与其他无功源节点相连时,归并到其他无功源节点所在分区。
无功分区中,若存在多个负荷分区同时与无功源相邻,运用“最小连通性”原则时将造成无功源节点归并出现困难,所得分区不完全能确保区域内无功源对负荷的强控制作用。
电气工程及其自动化毕业论文文献综述
电气工程及其自动化毕业论文文献综述引言:电气工程及其自动化作为一门广泛应用于各个领域的学科,在当代社会中扮演着重要的角色。
本文旨在通过对电气工程及其自动化领域的相关文献进行综述,探讨该领域的前沿研究进展、主要应用领域以及未来发展方向,为电气工程及其自动化领域的研究、应用和教学提供参考。
一、智能电网技术的发展及应用智能电网(Smart Grid)是当前电气工程及其自动化领域的研究热点之一。
智能电网通过引入信息技术和通信技术,实现对能源的高效管理和优化利用。
在智能电网技术的发展中,例如智能电表、分布式能源管理系统和电网保护自动化装置等方面取得了重要进展,并在能源领域的供电、调度、储能等方面发挥着重要作用。
二、电力系统稳定性研究电力系统稳定性是电气工程及其自动化领域中关于电力系统安全运行的关键问题之一。
通过分析电力系统中的发电机、变电站、输电线路等关键设备的可靠性和稳定性,可以保障电力系统的供电可靠性和安全性。
针对电力系统稳定性问题,研究者通过模型建立和分析,提出了一系列可行的解决方案,如控制设计、优化算法和故障检测技术等。
三、电力系统保护技术研究电力系统保护技术是电气工程及其自动化领域中非常重要的研究方向。
电力系统保护技术主要涉及到电力系统中各类故障的检测与定位、故障信息处理以及保护设备的选型等问题。
通过对电力系统保护技术的研究,可以提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性,为电力系统的正常运行提供有力的保障。
四、电力电子技术的应用电力电子技术是电气工程及其自动化领域中的重要分支,涉及DC/AC变换器、交流电机驱动、逆变器等技术。
近年来,电力电子技术在可再生能源发电系统、电动汽车充电技术、高压直流输电系统等领域得到了广泛应用。
通过电力电子技术的发展和应用,可以提高电力系统的能量转换效率和控制精度。
五、人工智能技术在电气工程中的应用人工智能技术在电气工程及其自动化领域中的应用日益广泛。
例如,基于人工智能技术的电力系统故障诊断、电力系统优化调度、电力负荷预测等领域取得了显著的成果。
电力系统电压稳定性研究综述
a d a r a in f a t o e s r e s c r y o o rs se T e me h d r ot g tb l y a e ca s e sd n m— n b o d i sg i c n n u e t e u t f we y tm. h t o sf l e sa i t r l si d a y a s i t h i p o v a i i f ia n l s n t t n l ssi i p p r a d t ef n a n a o g t a h e e n so e r t a t d n p l a c la ay i a d s i a a y i n t s a e , n d me t l h u h , c iv me t f o e i l u ya d a p i — s ac h h u t h t c s c
c r p rto fp we y t m , n u c e ts mma z to fr s a c c iv me t bo tv la e sa lt th me u e o e ain o o rs se a d a s f in u i i r ain o e e rh a h e e n s a u otg tbi y a o i
此 在 电压稳 定分 析 的初 期 受 到 了很 大 的重 视 , 简单 对
态分析方法研究现状加以总结和评述, 以期对 电压稳 定 的研究有所 帮助 。
系统的分析也较为理想。灵敏度方法 己不再是静态电 压 稳定分 析 的主流 方 法 。 目前 , 敏度 方 法在确 定 系 灵
统 薄弱环 节 、 评估 控 制 手段 的有 效性 方 面仍 具 有 良好 的应用价 值 。
Ke r s: o rs s m;otg tbly;tt n lss d n mia n lss y wo d p we yt v l e s it sai a ayi; y a c la ay i e a a i c
电力系统无功补偿及电压稳定性研究综述
Ov r w n Re e r h o a tv we m pe s to e de o s a c f Re c i e Po rCo n ain a d Vo t g t b l y n la eS a i t i
ZENG ita J .in
( un d n o e et R sac stt G agh u Gun d n 160 C ia G a g o g w r s& eerhI tue un zo , a g o g 0 , hn ) P T ni , 5 0
于 电力系 统 中无 功功 率 的发 、供 、用呈 现强 烈 的分 散性 ,因而无功 功率 只有在 分层 、分 区 ,分 散合理
平衡 的基 础上 ,才 能实现 电 网电压 的合 理分 布和维
持 电网 的稳定运 行 。
sa i t i p we n t r , a e e p t t d Th tb l y n o r ewo k i r x ai e . a e o e a i e tt s f o e s a e o d n h r r n p r t s u o v re s c n a d t i v a d ak v l g e u a i n n o to s r s a c e f e c i e o t er g lt sa d c n r l, e e r h s a t a o o r v
省 网无功 平衡和 电压控 制 的研 究 ,以及对 无 功补偿
区平衡 ,减 少 因大量 传送无 功功 率而产 生 的 电压 降 和 电网线 损 ,在 留足 事故 紧急备用 的前 提下 ,尽可 能使 系统 中的各 点 电压 运行 在允许 的高水平 ,这样 不但 有利 于系统 运行 的稳 定性 ,也 可 获得接 近优化
电力系统暂态稳定性的分析方法的研究电力系统暂态稳定分析方法综述
电力系统暂态稳定性的分析方法的研究电力系统暂态稳定分析方法综述摘要:随着电网规模扩大,电网动态特性更加复杂多变,发生由暂态失稳而引发的大停电事故更加频繁,因此加强对电力系统暂态稳定分析的研究具有重要意义。
本文对目前电力系统暂态稳定分析方法的现有研究文献进行了调研和综述,指出了现有方法的优点和缺点,同时提出了今后暂态稳定分析法的发展方向。
关键词:电力系统;暂态稳定;稳定分析引言随着三峡电站的投产运行,全国联网、西电东送工程的实施,使得我国电网正朝着大电网、超高压、远距离、交直流并联输电方向快速发展。
电网规模的扩大带来巨大经济效益的同时,也出现了新的技术问题,如:长距离弱联络线并列运行,形成输电瓶颈,降低了系统的稳定裕度,动态特性更加复杂多变。
另外,电力市场竞争机制的引入,使得系统运行动态特性更加不可预测。
同时,电网互联后,受扰动的影响而波及的X围会更广,更易引发大停电事故。
研究表明,诸多大停电事故是由于暂态失稳而引发的。
而目前的暂态稳定紧急控制策略多基于预想事故集而制定的。
缺乏有效的在线稳定分析软件是错失紧急控制时机,从而引发大停电事故的重要原因之一。
因此,加强研究大电网安全稳定性分析具有十分重要的意义。
1.暂态稳定分析方法评述电力系统暂态稳定是指系统突然遭受大扰动后,能从原来的运行状态不失同步地过渡到新的稳定运行状态的能力。
目前暂态稳定分析的基本方法主要有如下几类方法:1.1时域法时域法是将电力系统各元件模型根据元件拓扑关系形成全系统模型,这是一组联立的微分方程组和代数方程组,然后以稳态工况或潮流解为初值,求扰动下的数值解,即逐步求得系统状态量和代数量随时间的变化曲线,并根据发电机功角值大于某一特定阀值来判别系统能否在大扰动后维持暂态稳定运行。
时域法具有广泛模型的适应性,但是由于需数值求解,计算速度慢;阀值的选取是通过工程实际经验得到的,缺乏理论依据;也不能给出稳定裕度。
1.2.暂态能量函数法暂态能量函数法的理论基础是李亚普洛夫稳定性定理,因此也称为拟李亚普洛夫直接法(简称直接法)。
低惯量电力系统频率稳定分析与控制研究综述及展望
二、低惯量电力系统频率稳定的 控制策略
对于低惯量电力系统频率稳定的控制,主要采取以下几种策略:
1、优化系统调度:通过合理的调度策略,如负荷分配、机组组合等,提高 系统的频率稳定性。
2、增强系统设备:通过升级设备、增加备份等手段,提高系统的抗干扰能 力和稳定性。
3、引入灵活控制策略:如采用电力电子器件、储能装置等,对系统频率进 行快速调节,提高系统的响应速度。
展望未来,电力系统暂态频率稳定评估与控制的研究仍需深入开展。未来的 研究方向可以包括拓展评估方法的应用范围,优化控制策略以适应更多种类的系 统和设备,以及研究更加智能化的控制方法。此外,随着新能源和智能电网等技 术的发展,对于电力系统暂态频率稳定性的需求将更加突出,因此研究如何将这 些新技术应用于提高电力系统暂态频率稳定性具有重要的现实意义。
研究方法
本次演示采用理论分析、数值实验和实证研究相结合的方法进行电力系统暂 态频率稳定评估与控制的研究。首先,通过理论分析建立电力系统暂态频率稳定 的评估模型,结合数值计算方法对不同工况下的系统频率稳定性进行评估。然后, 利用仿真软件对电力系统暂态频率稳定控制策略进行模拟实验,探讨不同控制策 略的效果和优劣。最后,通过对实际电力系统的数据采集和分析,验证评估模型 的准确性和控制策略的有效性。
4、制度法规完善:完善相关制度和法规,以确保低惯量电力系统的稳定运 行,并在一定程度上推动稳定性控制技术的发展。
结论
本次演示对低惯量电力系统频率稳定的分析与控制研究进行了综述及展望。 通过对频率稳定性的概念和常用分析方法的介绍,以及对现有控制策略的总结和 展望,我们可以看到该领域研究的重要性和挑战性。未来的研究需要综合考虑多 种因素,运用多学科知识,以实现低惯量电力系统频率稳定性的有效提升。
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。
电力系统暂态稳定性分析与改善策略研究
电力系统暂态稳定性分析与改善策略研究1. 引言电力系统暂态稳定性是指电力系统在遭受外部扰动时,经过一段时间的过渡过程后,回到稳定运行状态的能力。
暂态稳定性是电力系统的重要指标,直接关系到电网的安全可靠和供电质量。
然而,由于电力系统的复杂性和动态特性,暂态稳定性问题一直是一个挑战性的研究领域。
本文将对电力系统暂态稳定性的分析方法和改善策略进行探讨。
2. 暂态稳定性分析方法2.1 线性化方法线性化方法是一种常用的暂态稳定性分析手段,通过将电力系统的非线性动态方程线性化,得到系统的状态空间表达式,从而分析系统的暂态响应。
该方法适用于小扰动情况下的稳定性分析,但对于大扰动情况下的暂态稳定性分析效果较差。
2.2 非线性时域方法非线性时域方法是一种直接求解电力系统的非线性动态方程的分析手段,不做线性化处理。
该方法可以考虑更加复杂的系统特性和非线性特征,适用于各种扰动情况下的暂态稳定性分析。
但是,非线性时域方法计算复杂度较高,需要大量的计算资源和时间。
3. 暂态稳定性改善策略为了提高电力系统的暂态稳定性,需要采取一系列措施来改善系统的响应能力和稳定性。
以下是一些常用的改善策略:3.1 增加发电能力增加发电能力可以提高电力系统的供电能力,增强其暂态稳定性。
可以通过增加发电机容量、引入新的发电机组等方式来增加系统的发电能力。
此外,引入可再生能源和 de 模式发电技术也可以提高系统的暂态稳定性。
3.2 完善输电网结构完善输电网结构可以减少电力系统暂态稳定性隐患。
通过建设新的输电线路、提高输电线路的输电能力等手段,可以减少电力系统的输电损耗和电压波动,提高系统的暂态稳定性。
3.3 优化控制策略优化控制策略可以提高电力系统的响应速度和稳定性。
通过引入智能调度系统、优化控制算法等,可以实时监测和调整系统的运行状态,使系统能够更快速地响应外部扰动,并恢复到稳定状态。
3.4 加强系统保护加强系统保护是提高电力系统暂态稳定性的重要手段。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述
电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述一、概述随着科技的快速发展和电力电子技术的广泛应用,电力电子化电力系统已成为现代电网的重要组成部分。
这也给电力系统的暂态稳定性带来了新的挑战。
暂态稳定性是指电力系统在受到大扰动后,能否保持同步运行并恢复到稳定状态的能力。
对电力电子化电力系统的暂态稳定性进行深入分析和研究,对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析涉及多个领域的知识,包括电力电子技术、电力系统分析、稳定性理论等。
其分析方法主要有时域仿真法、基于机器学习的预测方法、基于大数据技术的分析方法等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的应用场景和需求进行选择和优化。
近年来,随着人工智能、大数据等技术的快速发展,电力电子化电力系统暂态稳定性分析也取得了一些新的进展。
例如,基于机器学习的预测方法可以通过对历史数据的训练,建立模型对未来的暂态稳定性进行预测,从而提高分析的准确性和效率。
同时,基于大数据技术的分析方法可以通过处理海量的电力系统状态数据,建立高维度的模型,以更全面地反映电力系统的动态特性。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析仍面临一些挑战。
电力电子装置的非线性特性和快速动态响应给电力系统的稳定性分析带来了困难。
随着电网规模的扩大和互联程度的提高,电力系统的动态特性变得更加复杂多变,这也增加了暂态稳定性分析的难度。
现有的分析方法在准确性和实时性方面仍有待提高。
1. 电力电子化电力系统的定义与发展背景随着科技的不断进步,电力电子技术在电力系统中扮演着日益重要的角色。
电力电子化电力系统,简而言之,是指应用现代电力电子技术,如变流器、整流器、逆变器等设备,实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节的电力系统。
这一技术极大地提高了电力系统的运行效率和稳定性,推动了电力系统的现代化和智能化发展。
发展背景方面,随着工业化和城市化的进程,电力需求持续增长,传统的电力系统已难以满足日益增长的电力需求。
新能源电力系统稳定性综述
新能源电力系统稳定性综述摘要:现阶段,碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。
基于此,本文就新能源电力系统稳定性进行简要探讨。
关键词:新能源;电力系统;稳定性;新能源电力系统的中心意义就是实现真正的“纵向垂直互补 , 垂直网络负载能源存储协调”的帮助下相关的技术手段,减少一次性能源的使用,增加新能源在电力系统的比重,最后逐步使可再生能源占据电力资源结构的主要位置。
新能源发电系统具有随机性和波动性、受温度的影响较大的特点,新能源集成产生的振荡对电力系统的安全运行有着重要的影响。
因此,新能源比例越高,振荡问题就越严重,新能源的普及不仅会影响电力系统的安全稳定运行,而且会对新能源电力系统的运行率产生重大影响。
选择将传统煤燃发电系统转化成新能源电力系统最主要的原因就是,新能源系统本身所具有的可再生性、可重复性及可利用性。
风能、核能、太阳能和水能等新能源的开发利用是现阶段新能源发展的重要组成部分。
目前,清洁改造电力基础设施的配套能力有待进一步提高,新能源电力系统深入渗透率高,导致对新能源电力系统的控制有着严重的不稳定性。
特别是分布式发电的“弱调度”特性,使高渗透电力系统的运行难以控制。
因此,研究多资源、多总体目标以及多约束的协调控制技术是十分必要的。
新能源电力的另一个重要特征是其低能量密度。
例如,风速为 3m/s 时,其能量密度约为20W/m2,即使天气晴朗时正午时分的太阳能,垂直于地球表面的太阳的能量密度也仅为 1000W/m2,这使新能源个发电设备的独立容量不能太大。
大量小容量发电机组并网,使电力系统台受控发电机组呈现爆炸性增长趋势。
1 新能源发电技术在电力系统中应用的现状1.1 新能源决策新能源一般是指基于太阳能、生物质能、水电、风能、地热能、波浪能、潮汐能、潮汐能、海洋表层和深层热循环等新技术开发和应用的可再生能源,以及氢气、沼气、酒精等等,例如,风能,水能,氢能已经成为可再生能源的主要来源。
特高压落点近区电网电压稳定性研究
特⾼压落点近区电⽹电压稳定性研究特⾼压落点近区电⽹电压稳定性研究董世欢,何川,尚超武汉⼤学电⽓⼯程学院摘要:随着我国特⾼压输电⼯程的建设,对其受端电⽹的电压稳定性提出了更⾼的要求。
采⽤PSD-BPA软件,对我国某特⾼压落点近区电⽹的暂态和静态电压稳定性进⾏了分析研究。
暂态分析的结果表明当前状态下特⾼压落点近区电⽹稳定性良好,但随着潮流的加重可能存在⼀定的安全隐患。
通过静态分析,指出了电压稳定的薄弱区域和节点,并提出了在薄弱节点装设SVC或STATCOM的建议。
关键词:特⾼压;暂态电压稳定;静态电压稳定;电压薄弱节点Research on Voltage Stability of the UHV LocationAreaDong Shihuan, He Chuan, Shang ChaoCollege of Electrical Engineering, Wuhan UniversityAbstract: With the development of UHV power transmission project, higher requirement is demanded for voltage stability of its receiving end. By using PSD-BPA software, transient and static voltage stability of the UHV location area power gird is analyzed. The transient analysis results show that the UHV location area power grid has good voltage stability nowadays, but there will be security risks when the flow becomes heavier. Through the static analysis, the weak parts and weak nodes of voltage stability are pointed out, and suggestion of installing SVC or STATCOM in the weak nodes is proposed. Keywords:UHV; transient voltage stability; static voltage stability; weak nodes0 引⾔我国地域辽阔,⽽能源和负荷分布极不均衡,建设以特⾼压为⾻⼲⽹架的坚强电⽹,可以实现跨区域、远距离、⼤功率的电能传输和交易,组成⼤规模全国性的互联电⽹,推动能源的⾼效开发利⽤,更好地调节电⼒平衡,培育和发展更⼴阔的电⼒市场[1-2]。
电力系统暂态稳定性分析文献综述
电力系统暂态稳定性分析文献综述前言电力系统是现代社会不可或缺的能源支撑系统,而暂态稳定性则是保障电力系统供电可靠性的重要保证。
在电力系统运行中,由于各种原因可能导致暂时性的电压和功率波动,而电力系统暂态稳定性的强弱直接影响到系统对这些波动的响应程度。
因此,对电力系统暂态稳定性的分析研究成为了电力工程中的重点方向之一,本文就电力系统暂态稳定性分析的相关文献进行了综述。
电力系统暂态稳定性分析的基本理论电力系统的暂态稳定性可以定义为系统在外部干扰下出现暂时性变化后恢复正常工作的能力。
电力系统暂态稳定性分析的基本理论主要包括:暂态稳定性问题的提出与定义、电力系统暂态稳定性分析的基本思路、暂态稳定性分析的一般方法以及电力系统暂态稳定界限的确定。
暂态稳定性问题的提出和定义是电力系统暂态稳定性分析的基础,在这个基础之上,电力系统暂态稳定性分析的基本思路包括了电力系统的暂态问题的分析和电力系统的暂态稳定性问题的分析。
这两个问题的分析方法不同,但需要基本知识和基本概念的支持。
暂态稳定性分析的一般方法包括电力系统分析的方法和稳定性分析的方法。
电力系统的分析方法主要是分析电力系统的基本参数和电路的结构,找出系统中的故障和问题,以及寻找改进和优化方案。
电力系统的稳定性分析方法包括了对系统进行抽象化、数学建模、稳定性指标的选取等一系列的分析工作。
最后是确定电力系统暂态稳定界限,这是一个非常重要的工作。
电力系统暂态稳定性分析的研究方法在电力系统暂态稳定性分析的研究方法方面,主要包括:基于机器学习的电力系统暂态稳定性预测方法、基于大数据技术的暂态稳定性分析方法和基于系统分析的暂态稳定性评估方法。
首先,基于机器学习的电力系统暂态稳定性预测方法通过对历史数据进行训练,建立模型对未来的暂态稳定性进行预测,既可以较快地得出结果,提高工作效率,也可以较为准确地预测电力系统的暂态稳定性。
其次,基于大数据技术的暂态稳定性分析方法通过记录和处理大量的电力系统状态数据,建立高维度的模型,来解决传统方法中不可避免的维度灾难问题,从而分析电力系统的暂态稳定性。
多分区异步互联电力系统频率稳定分析与控制研究综述
多分区异步互联电力系统频率稳定分析与控制研究综述在现代电力系统中,多分区异步互联电力系统的频率稳定性问题日益凸显。
本文旨在对这一问题进行深入分析,并提出相应的控制策略。
首先,我们需要了解电力系统的基本工作原理。
电力系统是一个复杂的动态系统,其核心任务是保持发电量和负荷的平衡。
当发电量大于负荷时,系统频率会上升;反之,则会下降。
因此,维持系统频率的稳定性对于电力系统的正常运行至关重要。
然而,随着电力系统规模的不断扩大和结构的日益复杂化,多分区异步互联电力系统的频率稳定性问题也日益突出。
由于各个分区之间的电气距离较远,且存在较大的相位差,使得系统的频率稳定性受到严重影响。
此外,由于各个分区之间的负载特性、电源结构和运行方式等方面的差异,也给频率稳定性的控制带来了极大的挑战。
针对这一问题,我们需要采取有效的控制策略来保证系统的频率稳定性。
首先,我们可以采用分布式控制策略,将各个分区视为独立的子系统,通过局部控制器来实现各个分区之间的协调控制。
这种控制策略可以有效地解决各个分区之间的相位差问题,提高系统的频率稳定性。
其次,我们可以采用自适应控制策略,根据系统的实时运行状态和负载变化情况,动态调整控制器的参数和结构。
这种控制策略可以有效地应对系统运行中的不确定性因素,提高系统的鲁棒性。
最后,我们还可以采用智能控制策略,利用先进的人工智能技术和算法,实现对系统的智能优化和控制。
这种控制策略可以有效地提高系统的自动化水平,降低人工干预的成本和风险。
总之,多分区异步互联电力系统的频率稳定性问题是一个复杂而有挑战性的课题。
通过采用分布式控制策略、自适应控制策略和智能控制策略等多种控制手段的综合应用,我们可以有效地解决这一问题,保证电力系统的稳定运行。
同时,我们也需要不断地探索新的控制方法和手段,以适应未来电力系统的发展趋势和需求。
风电并网对电力系统稳定性影响的研究综述
2 0 1 3年 1月
沈 阳工程学院学报( 自然科 学版 ) J o u r n a l o f S h e n y a n g I n s t i t u t e o f E n g i n e e r i n g ( Na t u r a l S c i e n c e )
收稿 日期 : 2 0 1 2—1 0— 2 5
作者简 介:潘华君( 1 9 8 9一), 男, 浙江台州人 , 硕士研究 生. 许晓峰( 1 9 6 0 一) , 男, 辽 宁康平人 , 教授 , 主要从 事电力 系统分析与控制的教学与研究
第1 期
潘 华君 , 等: 风 电并 网对 电力 系统 稳 定性影 响 的研 究综述 转速 随风 速 的变 化 而 变化 , 实现 了不 同风速 下 的高 效 发电, 在低 风速 下 , 风机 转 速 相 应 下 降 , 从 而使 系统 的 机 械应 力 和装置 成本 都大 大 降低 J . 2 . 2 风 力 发 电的特 点 在我 国, 风 力 发 电作 为 新 型 发 电技 术 , 至 今 已有 2 0多 年 的历史 , 较原 有 的发 电技术 , 具有 以下 特点 :
增装 机前 1 0位 的 国家 和 累计 装机 容量 排名前 1 0位见
表 1 .
序号 省份 累计 并 网容 量
1 . 2 中国风 电发 展状 况
2 0 1 1年 中国全 年 新 增 风 电 装 机 容 量 1 7 . 6 3 G W,
累计 安 装风 电机组 4 5 8 9 4台 , 累计 装 机容 量 为 6 2 . 3 6 G W, 其 中风 电新增 并 网接近 1 7 G W, 基本 上 与全 年 吊 装容 量一 致 , 累计装机 容 量 达 到 4 7 . 8 4 G W. 中 国风 电 累计 装 机 容 量 前 十 的 省 份 如 表 2所 示 J , 并 计 划 在
电力系统电压稳定性研究综述
电力系统电压稳定性研究综述摘要: 电力需求的快速发展对电压稳定性提出了更高的要求,本文以对电压稳定性的研究为基础,综述电压稳定性的本质和机理, 以及电力系统电压稳定性的研究现状。
研究用于防止系统电压失稳的控制策略及电力系统优化理论。
关键词: 电力系统;有功功率;电压稳定性中途分类号:F407.61文献标识码:A-E文章编号:2095-2104(2011)12-015—01近十几年经济快速发展,用电量急剧增加,给电力系统的安全运行带来了新的问题,一些大型电力系统相继发生大面积停电事故,网络建设速度跟不上用电量的增长速度,网架建设的薄弱也给电压稳定带来很大的安全隐患。
同时,电力市场竞争机制使各种电源竞价上网, 给庞大的极限运行的网络带来很多不确定的因素,使电压稳定性问题成为影响电网安全的一大因素。
迫切要求对电压稳定性问题进行深入研究。
1 电压稳定性的本质1.1 电压稳定性机理随着电力系统规模的扩大,系统越来越朝极限方式运行,电压稳定性面临新的挑战,此时其本质开始受到重视。
有学者从线路和负荷的关系出发,认为电压稳定性的本质不仅跟无功功率有关,而且跟有功功率有关,特别是当系统在极限附近运行时,有功功率和负荷性质均对电压有重要影响,从某种意义上说,电压稳定性就是负荷稳定性。
另外一部分学者从非线性系统理论出发,以分岔及中心流形理论来描述电压稳定性的本质,把电压稳定性划分为短期和中长期稳定性。
1.2 近期研究动态由于电压稳定性与功角稳定性之间并不是孤立作用的,近期对电压稳定性的研究开始围绕短期电压稳定与功角稳定相互作用的机理展开。
用微分代数方程的奇异性研究暂态电压崩溃的机理过程,动态负荷在时间常数、负荷功率、负荷成分等方面对功角稳定和电压稳定相互影响的关系。
结论为: 对于时间常数小、有功负荷重、恒功率负荷比重大的动态负荷,一般由于其电压失稳而导致功角失稳。
这种分析方法对暂态电压稳定和功角稳定之间的机理联系分析有一定的参考作用。
电力系统电压稳定及其静态补偿技术综述
电力系统电压稳定及其静态补偿技术综述于同伟;冯柳;孙鑫【摘要】利用电力系统无功及电压稳定控制原理,分析电压崩溃的基本原因.介绍FACTS技术在电压控制方面的功能及应用.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2010(031)003【总页数】3页(P12-13,21)【关键词】电压稳定;电压控制;FACTS【作者】于同伟;冯柳;孙鑫【作者单位】东北电力科学研究院有限公司,辽宁,沈阳,110006;沈阳供电公司,辽宁,沈阳,110003;东北电力科学研究院有限公司,辽宁,沈阳,110006【正文语种】中文【中图分类】TM711 影响电力系统电压稳定的因素电力系统的稳定涉及有功功率和频率控制。
系统频率恒定能保证异步和同步电动机速度恒定。
频率恒定依赖于有功功率的平衡。
区域有功功率的供需变化通过频率变化反映到整个系统。
系统中的每台发电机通过调速器提供了基本的速度调节功能,来自调度中心的辅助控制信息将分配发电机的发电容量,使有功功率得到平衡,稳定了系统频率。
电力系统的稳定还涉及无功功率及电压控制。
控制目标应满足:系统中所有装置的端电压在可接受的限值内;为保证最大限度利用输电系统,应加强系统稳定性;使无功功率传输最小(输电系统主要用于有功功率的传输)。
负荷变化时输电系统对无功功率的要求也变化。
由于无功功率不能长距离传输,电压通过遍布整个系统的电力装置来进行有效控制。
因此要对控制无功功率和电压装置进行选择和协调(与频率控制相反,频率控制取决于全系统的有功功率平衡)。
在现代电力系统中弱系统、长路线、重负载均会引发电压稳定问题,甚至导致电网崩溃事故。
电压稳定性是电力系统在正常条件下及受到扰动后,维持系统中所有母线电压在可接受水平的能力。
在发生扰动、增加负荷或改变系统条件时电压逐渐失去控制衰减,电力系统就进入电压不稳定状态。
不能满足负荷的无功需求是引起不稳定的主要因素。
电压稳定问题通常发生在重负荷系统中。
导致电压崩溃的扰动可能有不同的诱因,除电网强度和功率传输水平外,影响系统电压崩溃的主要因素包括发电机无功功率/电压控制极限、负荷特性、无功补偿装置特性及电压控制装置(如带负荷调节抽头的变压器)特性。
电力系统稳定性分析
电力系统稳定性综述摘要:本文对电力系统的稳定性进行了概括性分析,介绍了电力系统中常用的分析方法,并对电力系统分析未来的发展进行了展望。
关键词:电力系统;稳定性Abstract:this paper analysised the stability of power system synoptically, this paper introduced the common use of the power system analysis methods, and discussed the future development of the power system analysis.Key word:the power system ; stability1 引言电力系统是一个非线性动态系统,电压稳定是整个电力系统稳定的一个方面。
CIGRE于1993年把电压稳定研究分为静态电压稳定和动态电压稳定,又进一步将动态电压稳定分为小扰动电压稳定、暂态电压稳定和长期电压稳定。
此外为了区分:扰动后虽有平衡点但电压值不可接受与没有平衡点两种情况。
CIGRE一方面将小扰动电压稳定定义为负荷电压接近于扰动前平衡点的电压值,将扰动后没有平衡点的情况定义为电压不稳定,而将扰动后有平衡点,但电压值过低的情况定义为电压崩溃。
但另一方面却又认为电压不稳定性和电压崩溃这两个术语可以交换代用。
对电压崩溃机理进行探讨的目的是要弄清楚电压崩溃的本质及原因,电压稳定问题与电力系统中其它稳定问题的关系,电力系统中各种元件对电压稳定性的影响,从而建立适合于分析电压稳定问题的系统模型,提出电压稳定判据、电压稳定裕度指标和控制电压崩溃的措施。
2 电压稳定分析方法及评价电压稳定的分析方法可以分为两类,一类是基于潮流方程的静态分析法,另一类是基于微分方程的动态分析法。
动态分析法又可进一步分为小扰动分析法、暂态电压稳定分析法和长期电压稳定分析法。
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电力系统电压稳定性研究综述
摘要: 电力需求的快速发展对电压稳定性提出了更高的要求,本文以对电压稳定性的研究为基础,综述电压稳定性的本质和机理, 以及电力系统电压稳定性的研究现状。
研究用于防止系统电压失稳的控制策略及电力系统优化理论。
关键词: 电力系统;有功功率;电压稳定性
中途分类号:F407.61文献标识码:A-E文章编号:2095-2104(2011)12-015—01
近十几年经济快速发展,用电量急剧增加,给电力系统的安全运行带来了新的问题,一些大型电力系统相继发生大面积停电事故,网络建设速度跟不上用电量的增长速度,网架建设的薄弱也给电压稳定带来很大的安全隐患。
同时,电力市场竞争机制使各种电源竞价上网, 给庞大的极限运行的网络带来很多不确定的因素,使电压稳定性问题成为影响电网安全的一大因素。
迫切要求对电压稳定性问题进行深入研究。
1 电压稳定性的本质
1.1 电压稳定性机理
随着电力系统规模的扩大,系统越来越朝极限方式运行,电压稳定性面临新的挑战,此时其本质开始受到重视。
有学者从线路和负荷的关系出发,认为电压稳定性的本质不仅跟无功功率有关,而且跟有功功率有关,特别是当系统在极限附近运行时,有功功率和负荷性质均对电压有重要影响,从某种意义上说,电压稳定性就是负荷稳定性。
另外一部分学者从非线性系统理论出发,以分岔及中心流形理论来描述电压稳定性的本质,把电压稳定性划分为短期和中长期稳定性。
1.2 近期研究动态
由于电压稳定性与功角稳定性之间并不是孤立作用的,近期对电压稳定性的研究开始围绕短期电压稳定与功角稳定相互作用的机理展开。
用微分代数方程的奇异性研究暂态电压崩溃的机理过程,动态负荷在时间常数、负荷功率、负荷成分等方面对功角稳定和电压稳定相互影响的关系。
结论为: 对于时间常数小、有功负荷重、恒功率负荷比重大的动态负荷,一般由于其电压失稳而导致功角失稳。
这种分析方法对暂态电压稳定和功角稳定之间的机理联系分析有一定的参考作用。
2 电压稳定性研究方法及现状
2.1 电压稳定性的研究方法
电力系统电压稳定性的一般数学模型通常可以用1组微分—代数方程组(DAE)的模型来描述:
(1)
式中: x是1组描述系统动态的状态变量;y是各节点电压向量;f为动态光滑函数向量;g为稳态光滑函数向量。
一般把电压稳定性研究的方法分为静态方法和动态方法。
静态方法一般不考虑系统的动态过程,而是从线路和网络运行的极限来分析静态电压稳定的极限, 通过潮流输送与节点电压的关系来分析电压稳定性。
静态分析方法主要有灵敏度法、特征值分析法、潮流分析法、直接法、连续法和线性规划法等。
静态方法虽然没有描绘出电压稳定的本质, 但由于简单并容易实现, 因而有很高的实用价值, 广泛用于电力系统电压的安全评估和电压崩溃防御策略的制定。
动态方法从电压稳定性的本质出发,考虑电力系统各种动态对电压稳定性的影响,如动态负荷、OLTC、发电机励磁控制系统、动态无功功率补偿、直流输电控制等, 因而是从系统微分方程和代数方程2 方面来进行分析的。
该方法又可以分为短期动态和中长期动态研究。
短期动态一般考虑的是电动机负荷、励磁控制系统及直流输电快速动态响应时的电压稳定性问题。
而中长期动态则考虑负荷慢动态、OLTC、无功功率补偿设备等响应时的电压稳定性问题, 此时, 系统忽略快动态变量的影响, 只考虑长期变量的微分方程, 因而中长期动态的DAE 形式可以描述为:
(2)
式中: z为长期动态向量;p 为独立参数向量;h为长期动态光滑函数向量。
电力系统动态研究的传统方法有分岔理论、暂态能量函数法等。
动态研究法抓住了电压稳定性的本质, 对于深入了解电压崩溃的机理以及检验静态分析的结果都具有十分重要的意义。
2.2 电压稳定性研究现状
目前,主要针对各种不正常运行状态下电压稳定性进行研究。
电力系统电压稳定性的研究主要集中在以下几个方面:分析系统电压临界失稳点或电压稳定负荷裕度;分析电力系统中可能引发电压失稳的薄弱节点或薄弱区域, 以及对电压失稳点进行安全配置重构;研究用于防止系统电压失稳的控制策略;电力系统优化。
2.2.1 电压稳定负荷裕度
从系统给定运行状态出发,按照某种模式,通过负荷或传输功率的增长逐
步逼近电压崩溃点, 则系统当前运行点到电压崩溃点的距离称为负荷裕度指标。
把负荷裕度解释为随机变量,通过分析各种行为下发生电压崩溃的概率来评估各种风险, 采用一种称为随机响应曲面法(SRSM)来评估负荷裕度, 即通过对不确定性负荷和电源等作相对于蒙特卡罗实验数的最小样本数量进行估算, 并采用SRSM来实现,主要探讨了风电、分散式电源及不确定负荷等随机变量的影响。
2.2.2 薄弱节点辨识
大型电网电压崩溃的发生一般是从网络的薄弱环节开始的, 如果能事先辨别薄弱节点或薄弱环节的位置,预先在该处采取安全措施, 则能消除崩溃事件的发生。
从自组织临界的观点出发,是一种新的最优潮流和输电网模型, 用以提升对电力系统连锁故障的研究, 此模型从无功功率和电压的关系中揭示系统的性质。
该模型函数包含2种动态, 其中快动态用于模拟电力系统连锁故障(微观尺度),慢动态用于反映电力系统随时间演化的趋势(宏观尺度)。
该方法可发现系统薄弱环节,为预防大面积停电提供辅助信息, 从而为系统的安全控制提供决策依据。
2.2.3 控制策略
从控制观点看, 电力系统运行的目的是在负荷变化时使电力潮流能在规定的电压幅值限度内流动。
电压水平的控制可以通过控制系统各处无功功率的生产、吸收及流动来实现。
基于模型预测控制(MPC)的理论可以确定控制策略,在发生偶然事故时通过无功功率控制来保持电压稳定;采用控制开关策略对多个并联电容器组进行控制,根据所需控制的标准和效力来支持电压恢复,控制效果可以通过轨迹灵敏度来估算。
另一种被称为多目标决策的方法来实现对电力系统电压稳定性的柔性控制,该方法把电压控制当成一个多目标优化问题,采用基因跳跃进化算法作为离线搜索的方法,寻找出帕雷托优化解集。
当对控制系统进行在线分析时,帕雷托优化解集可提供一系列可行解,多目标决策技术能够根据不同的控制要求选择其中之一的可行解,以此作为操作参数选择的依据,实现对电压稳定的柔性控制。
这种基于多目标决策的控制策略提供了快速、柔性的解决方法。
2.2.4 电力系统的优化理论
采用优化的方法来辨认和分析与电压稳定性相关的电力系统模型, 或者用优化的方法评估与电压稳定性相关的数据和参数。
优化方法辨认分析与电压稳定性相关的鞍结点分岔和有限诱导分岔的模型,该优化模型可获得基于补充约束的求解点, 能产生SNB或LIB的横截情形, 以此证明与连续潮流法所获得的结果相同。
该优化方法在进行最大载荷率研究时的计算效率高,功能强大。
3 结束语
总的来说, 电压稳定性仍然是电力系统的一个重要的问题,它对电力系统的安全和稳定有重要影响。
研究各种情况下的电压稳定性问题,对工程实践进行检验和指导,解决各种突发问题有着重要意义。