电力系统电压稳定的研究
2023-04-21 08:54:16
论文总字数:20205字
摘 要
自从世界各地因为电力系统电压稳定的问题陆续发生大的电压崩溃问题后,不少研究者将研究重心转移到了这个新生代课题之上。我写作这篇文章的目的是为了详细阐述电压稳定性问题的研究背景、内容、展望等一系列内容,描述了当前常用的负载电压稳定分析方法和研究方法,阐述了常规的有效的控制和预防电力系统电压稳定的措施,并对电压失稳机理进行了详细的探讨。
关键词:电力系统电压稳定;电压失稳机理;分析研究方法;控制预防措施
Power system voltage stability study
ABSTRACT
Since all over the world because of the power system voltage stability problem occurred in succession after the big problem of voltage collapse, many researchers will be the research focus shifted to the new topic. The purpose of my writing this article is to elaborate on voltage stability problem of the research background, content, outlook, and a series of content, describes the current commonly used load voltage stability analysis method and the research methods, this paper expounds the conventional effective control and prevention measures of power system voltage stability, and the voltage instability mechanism has carried on the detailed discussion.
Key words: Power system voltage stability;Voltage instability mechanism;
Analysis and research methods;Control and prevention measures
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2电压稳定领域研究现状 1
1.3电压稳定问题的研究内容 2
第二章 电压稳定基本内容及分类 3
2.1电压稳定的概念 3
2.2电压稳定定义 3
2.3电力系统电压稳定的分类 3
2.4定义与分类评述 5
2.5电压失稳原理分析 5
2.5.1短期电压失稳(也称暂态电压崩溃) 6
2.5.2长期电压失稳 6
2.5.3中长期的电压稳定(负荷稳定)分析 7
2.6关于电压崩溃 9
第三章 电压稳定性分析方法和研究方法 12
3.1电压稳定性分析方法 12
3.1.1灵敏度分析方法 12
3.1.2最大功率法 13
3.1.3潮流仿真计算 13
3.1.4小扰动分析 13
3.1.5逐步积分法 14
3.2电压稳定的研究方法 14
3.2.1电压稳定性的静态分析方法 14
3.2.2暂态电压稳定分析方法 16
第四章 电压稳定的安全控制研究 17
4.1控制措施分析 17
4.2电压稳定控制要求 18
4.3控制措施 19
4.4预防措施 20
第五章 电压稳定安全控制的研究方向与展望 22
第六章 结论 23
致 谢 24
参考文献 25
第一章 前言
1.1研究背景
电力系统电压稳定性问题最早是被苏联学者发现的,但是因为受那个时代电力系统机组容量,网络规模,电压等级和互连层次等等客观技术环境的制约,人们并没有把目光投注于这个课题。随着电力行业的发展,当时间进入到70年代后,因为电力系统电压失稳瓦解所造成的电力行业的巨大事故,陆续吸引了来自海内外的电力系统研究领域的广泛关注。例如,在国内1972年我国湖北电网发生的电压崩溃事故,这一事故造成了严重的后果-电网系统完全破坏,严重影响国民的正常生活并造成巨大的经济损失;在国外1978年法国发生的电压崩溃事故造成了法国内部长达4个多小时的停电事故,影响巨大。
从我国的电力行业的发展开始,我国的装机容量不断上升,电网建设迅猛发展,电力产业结构不断优化,逐步向环保化,智能化,经济化发展,在这良好的发展势头中,引起电网重大事故的电压失稳问题也已成为一个热门话题。
1.2电压稳定领域研究现状
在上世纪1990年,对电压稳定性、电压崩溃和电压安全性提出定义的机构是电气和电子工程师协会。IEEE定义的电压稳定性是指“系统维持电压的能力。当负荷导纳增大时,负荷功率也随之增大,并且功率和电压都是可控的。”
IEEE的定义主要是由工程的概念上出发的。然后CIGRE又在李雅普诺夫的基础上定义了电压稳定性这一概念,这一定义让我们更方便的使用数学的方法建立数学模型进行直观的数字化探究。
根据目前各权威机构的定义,我们可以认为电力系统发生扰动后仍然能够维持电压平衡或者说及时恢复的能力称为电压稳定性,系统仍然处于电压稳定的范围内,没有超出其极限能力,则系统仍然正常不会发生电压崩溃。电压失稳发生的情况多种多样,可以说在任何情况下,即便系统仍处于正常条件或者扰动发生之后,系统仍然有可能发生失稳现象,当然了,系统本身就已经出现问题时,电压失稳的可能性会更大。
在一般的情况下,我们认为电压稳定问题其实是动态的,它与有载调压变压器分接头调节等元件也有相当的关系。但是因为现如今我们对电压崩溃的动态机理和系统各个部件的动态机制仍然相当不充分,缺乏统一的评价标准,因此,对暂态和动态电压稳定性的分析方法仍然相当不成熟,在运用于实际的过程中还有相当的距离。相反,在对静态电压稳定性不断探索中,我们获得了相当大的研究成果,在以潮流方程为基础的静态分析的情况下,现今已得到了基本一致的看法,与此同时我们还建立了相应的评价指标和计算分析方法。比如说灵敏度分析法,最大功率法,时域仿真法等都是相当有用的分析方法。
1.3电压稳定问题的研究内容
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