[发明专利]一种基于短路容量的电压稳定分析方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压稳定分析方法及其装置，尤其是涉及一种基于短路容量的电压稳定分析方法及其装置。

背景技术

目前，我国电力系统已步入大电网、大机组、超高压、远距离输电时代。近几年来国外发生的大电网电压崩溃事故给我国电网运行敲响了警钟。“十二五”初交流特高压网架将初具规模，对特高压交流示范工程送电通道进行电压安全分析，初步结论是：在特高压输送大功率情况下，如潮流大幅波动，会导致区域电网部分中枢点电压偏低，造成互联系统动态稳定水平下降，对系统安全稳定运行造成不利影响。基于简化、近似和经验相结合的传统电网安全技术已难以满足电网安全可靠经济运行的要求。在现代大电网运行控制中，必须重视电压稳定性的研究，防止发生严重故障后由于电压崩溃造成频率崩溃,从而继续扩大事故范围的后果。因此，加强电压稳定机理研究和应用，建立考虑动态电压失稳电压安全性判据，对保证电网安全稳定运行具有重要的意义。

国内外，对电压稳定问题大多侧重研究由负荷侧引起的电压稳定问题，研究方法多数采用基于全网增负荷方式的连续潮流法，而全网增负荷的方式与实际电力系统不相符合。这样，采用此方法来分析电压稳定问题具有一定的风险。因此，如何从负荷侧和系统侧分析负荷母线电压稳定问题，全面衡量负荷母线电压稳定裕度及安全性判据，还未见报道。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的对电压稳定问题大多侧重研究由负荷侧引起的电压稳定问题，研究方法多数采用基于全网增负荷方式的连续潮流法，而全网增负荷的方式与实际电力系统不相符合等的技术问题；提供了一种从负荷侧和系统侧研究了电压稳定问题，克服了连续潮流法全网增负荷方式的不足，解决了单一从负荷侧或系统侧评价电压稳定的问题，具有良好的推广应用价值和前景的一种基于短路容量的电压稳定分析方法及其装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于短路容量的电压稳定分析方法，其特征在于，定义负荷母线电压稳定的最小短路容量，基于公式：

其中：为负荷母线保持电压稳定的最小短路容量，为负荷视在功率，，、分别为负荷有功功率和无功功率，为负荷功率因数， ，为系统侧戴维南等值电势大小，和分别为配电网络等值电阻和电抗；然后执行以下步骤：

步骤1、由短路容量获取单元采用两点法求取系统侧提供的短路容量：通过两个运行点潮流方程，利用负荷母线电压幅值和负荷功率作为已知量，求解戴维南等值参数，在得到戴维南等值参数后，求得系统侧母线短路容量；

步骤2、由电压稳定分析单元建立衡量母线电压稳定裕度指标和电压安全性判据，根据短路容量与电压稳定的关系，以负荷母线最小短路容量和实际短路容量的比值作为电压稳定指标，即电压稳定指标：

，

即当时，负荷母线电压稳定；当时，负荷母线电压临界稳定；当时，负荷母线电压失稳。

在上述的一种基于短路容量的电压稳定分析方法，所述步骤1中，短路容量获取单元采用两点法求取系统侧提供的短路容量的具体方法如下：两点法采用两个运行点潮流方程，利用负荷母线电压幅值和负荷功率作为已知量，求解戴维南等值参数，步骤如下：

步骤1.1，在k时刻，负荷母线电压幅值和负荷功率作为已知量，将戴维南等值参数表示为直角坐标形式，即、，定义，不失一般性，令，则负荷电流为

                              ，

由上式得到：

                                      

其中有4个未知数，要求解方程还需要另一个运行点所对应的2个方程；

步骤1.2， 在之前邻近k-1时刻，所对应的方程为

                             

定义待求未知量在运行点k?1和运行点k时，戴维南等值参数不变，则有

                                        

从而得到戴维南等值参数、、、；

步骤1.3，由戴维南等值参数求得母线短路容量为 ,在不计戴维南等值电阻时， 。

因此，本发明具有如下优点：从负荷侧和系统侧研究了电压稳定问题，克服了连续潮流法全网增负荷方式的不足，解决了单一从负荷侧或系统侧评价电压稳定的问题，具有良好的推广应用价值和前景。

附图说明