連續(xù)斷面潮流分析與電壓緊張態(tài)勢(shì)調(diào)控方法研究.pdf

1、電力系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程呈現(xiàn)的許多新特點(diǎn)，使得電力系統(tǒng)無(wú)功電壓領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。例如，對(duì)交流輸電斷面、交直流混合輸電斷面?zhèn)鬏斈芰σ蟮牟粩嗵嵘?，極易引發(fā)送受端區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)與斷面關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)電壓態(tài)勢(shì)的惡化；用電規(guī)模的不斷快速攀升、無(wú)功資源配置的相對(duì)滯后和補(bǔ)償模式的不盡合理，也容易導(dǎo)致系統(tǒng)某些運(yùn)行方式下的電壓態(tài)勢(shì)偏緊。本文立足輸電斷面潮流增長(zhǎng)過(guò)程引發(fā)的無(wú)功電壓?jiǎn)栴}和如何改善電壓態(tài)勢(shì)緊張的調(diào)控問(wèn)題進(jìn)行研究，并提出相關(guān)的分析和調(diào)控方法。
　

2、　連續(xù)潮流方法是分析電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問(wèn)題的常用方法。目前，該方法主要用于分析負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率增長(zhǎng)過(guò)程引發(fā)的無(wú)功電壓?jiǎn)栴}。在實(shí)際電力系統(tǒng)中，分析和調(diào)控的對(duì)象除了節(jié)點(diǎn)外，還包括許多潮流斷面。在輸電斷面功率增長(zhǎng)的過(guò)程中，通常需要同時(shí)關(guān)注斷面關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)的電壓態(tài)勢(shì)。為此，本文將基于節(jié)點(diǎn)負(fù)荷分析的連續(xù)潮流方法拓展至斷面?zhèn)鬏敼β?，并在連續(xù)斷面潮流分析過(guò)程中考慮斷面關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)的無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償。綜合考慮無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償措施的連續(xù)斷面潮流算法，可以求取斷面?zhèn)鬏敼β逝c斷面

3、關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)電壓特性曲線(xiàn)，并由此提供斷面?zhèn)鬏敼β蕵O限和裕度、斷面關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)臨界電壓和電壓穩(wěn)定裕度、伴隨斷面?zhèn)鬏敼β试鲩L(zhǎng)過(guò)程的無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償方案等信息，從而為提高交流輸電斷面運(yùn)行和控制水平提供技術(shù)支持。
　　輸電斷面除由純交流輸電線(xiàn)路構(gòu)成外，實(shí)際中還可能存在由交直流輸電線(xiàn)路構(gòu)成的混合輸電斷面。為分析交直流混合輸電斷面功率增長(zhǎng)過(guò)程時(shí)的無(wú)功電壓?jiǎn)栴}，本文提出了一種簡(jiǎn)便實(shí)用的交直流潮流計(jì)算方法，該方法不需要在形成潮流雅可比矩陣時(shí)針對(duì)控制方式的變化

4、進(jìn)行繁瑣的預(yù)處理，并將求解過(guò)程中對(duì)直流系統(tǒng)控制方式的轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化成根據(jù)變量情況決定相應(yīng)求導(dǎo)項(xiàng)是否為0的簡(jiǎn)單方式。算例表明，所提出的方法改善了計(jì)算收斂性、提高了計(jì)算效率。
　　在上述交直流潮流計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，提出了交直流混合輸電斷面的連續(xù)崩潰點(diǎn)法。該法利用參數(shù)緩變時(shí)崩潰點(diǎn)特征值對(duì)應(yīng)的特征向量變化也具有一定連續(xù)性的特點(diǎn)，將連續(xù)潮流方法用于求解極限條件方程，從而可以從一個(gè)崩潰點(diǎn)出發(fā)快速獲得其它崩潰點(diǎn)。該方法集成了連續(xù)潮流法和崩潰點(diǎn)法，它使

5、連續(xù)求解多個(gè)崩潰點(diǎn)問(wèn)題的總體收斂性得到顯著改善。算例表明，連續(xù)崩潰點(diǎn)法與逐點(diǎn)使用連續(xù)潮流方法計(jì)算崩潰點(diǎn)的方法相比，計(jì)算效率得到明顯提高。
　　在電力系統(tǒng)電壓態(tài)勢(shì)比較緊張的方式下，可以通過(guò)發(fā)電模式的再調(diào)整或發(fā)電再調(diào)度，使負(fù)荷供電能力得到一定程度的提高?？紤]到發(fā)電機(jī)組再調(diào)度過(guò)程對(duì)改善電壓態(tài)勢(shì)的有效程度和機(jī)組能耗特性的差異，本文提出了一種兼顧節(jié)能指標(biāo)、改善電壓緊張態(tài)勢(shì)的機(jī)組節(jié)能再調(diào)度算法。算法依據(jù)機(jī)組單位電量平均能耗指標(biāo)修正的模態(tài)參與因

6、子，計(jì)算各機(jī)組輸出功率調(diào)整方向和相對(duì)步長(zhǎng)，并借助連續(xù)潮流工具、通過(guò)監(jiān)視連續(xù)潮流變量增長(zhǎng)過(guò)程中系統(tǒng)無(wú)功網(wǎng)損最小值出現(xiàn)的時(shí)機(jī)，求解各機(jī)組節(jié)能再調(diào)度計(jì)劃。機(jī)組節(jié)能再調(diào)度方案，可以起到改善系統(tǒng)電壓緊張態(tài)勢(shì)并一定程度上降低各機(jī)組因再調(diào)度過(guò)程而產(chǎn)生能源消耗的積極作用。
　　改善電力系統(tǒng)緊張電壓態(tài)勢(shì)，特別是負(fù)荷快速攀升過(guò)程引發(fā)的緊張電壓態(tài)勢(shì)，需要從時(shí)序調(diào)控的角度優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償模式。本文針對(duì)負(fù)荷快速攀升過(guò)程的無(wú)功預(yù)調(diào)度問(wèn)題，建立了無(wú)功補(bǔ)償時(shí)序優(yōu)化決