暂态电压失稳模式的主导不稳定平衡点计算.PDFVIP

华 南 理工 大 学学 报 (自然科 学版 ) 第37卷第 1I期 JournalofSouthChinaUniversityofTechnology Vo1．37 No．11 2009年 11月 (NaturalScienceEdition) November 2oo9 文章编号：1000—565X(2009)11-0088—07 暂态电压失稳模式的主导不稳定平衡点计算术 林舜江 ，。 刘明波 (1．华南理工大学 电力学院，广东 广州510640；2．广东省绿色能源技术重点实验室，广东 广州510640) 摘 要：构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定 分析的数学模型．针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式的主导不稳定平衡点 (CUEP)存在的初值确定难题，提出了一种实用的解决方案：通过判别给定故障的主导负 荷母线，对主导负荷母线 以外系统 由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值，对负荷 中感应电动机部分采用其稳态等值 电路，再 由感应电动机的转矩特性求得 CUEP附近的 一 个点作为迭代初值，以计算CUEP．文中还给出了如何得到更接近 CUEP的迭代初值 以便更可靠地求得CUEP的方法．IEEE9节点和39节点系统的计算结果证明该方法可 靠有效． 关键词：电力系统；暂态电压；电压稳定性；主导不稳定平衡点；感应电动机；牛顿法 中图分类号：TM712 文献标识码：A 暂态 电压稳定是 电力系统电压稳定的一个子 文献[7]中指出，受扰系统的稳定域边界是由 集，从系统受到扰动的大小来看，它属于大扰动电压 稳定边界上不稳定平衡点的稳定流形的并集构成， 稳定；从电压稳定研究的时间框架来看，它属于短期 并给出了得到该结论的3个条件．主导不稳定平衡 电压稳定．国外关于短期 电压稳定的研究_】五很多 点(CUEP)是指其稳定流形和系统持续故障轨线相交 都是在探讨系统受到短路、断线等大扰动条件下的 的那个不稳定平衡点．因此，对于给定的系统故障，要 电压稳定问题，因而与暂态电压稳定研究的对象是 判断故障后系统能否保持暂态电压稳定，必须先计算 一 致的，且与国际电气电子工程师协会 (IEEE)和国 故障后系统的电压失稳模式主导不稳定平衡点． 际大电网会议(CIGRE)联合工作组在文献 [3]中对 文中提出了一种电力系统暂态电压失稳模式主 电压稳定进行分类所采用的术语一致．由于更方便 导不稳定平衡点的计算方法：通过判别给定故障的 于与暂态功角稳定作类比，国内学者则大多数采用 主导负荷母线，并结合负荷中感应电动机部分的转 暂态电压稳定这一术语 ． 矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值，采 和暂态功角稳定一样，暂态 电压稳定的分析方 用牛顿法以求得 CUEP；并且，对于CUEP的局部收 法可采用时域仿真法和直接法．时域仿真法能够详 敛邻域比较小的情况，给出了如何得到更接近 CUEP 细地考虑系统中各种元件和控制装置的模型，具有 的迭代初值的途径以便更可靠地求得CUEP的方法． 较高的准确性 也l4；然而，这种方法的缺点是计算 时间长，并且只能得出系统能否稳定运行而不能提 1 系统的数学模型 供系统的稳定程度信息．直接法能够定量度量系统 电力系统暂态电压稳定的动态过程可用如下式 的电压稳定程度，并且 由故障清除时刻系统的状态 (1