一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法
【专利摘要】本发明涉及一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法，包括以下步骤：1)获得每个负荷节点在不同的负荷增长率λ时的电压相量和电流相量；2)将电压相量和电流相量作为PMU的测量量，通过含有最小二乘法辨识获得各个时期每个负荷节点的外部系统等值模型的参数；3)根据外部系统等值模型的参数，通过计算得到阻抗指标LZ、第一负荷裕度指标Lbs和第二负荷裕度指标Lbss；4)根据第二负荷裕度指标Lbss和基于此指标基础上的敏感系数Csen，得到电压稳定预测指标LVSPI。与现有技术相比，本发明具有更加准确的找出系统最可能发生电压失稳的节点，为电压稳定的控制争取了时间，从而提高了电压稳定的控制精度等优点。
【专利说明】—种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电压稳定预测方法，尤其是涉及一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法。
【背景技术】
[0002]随着西电东送、全国联网和电力市场的推进，电力系统的空间范围不断扩大，形成了广域的电力系统，使得电网的稳定监视和控制显得越来越重要，大规模互联的电力系统的问来发展方向是:广域实时的动态监测与控制。电力系统的动态过程范围很广而且动态行为非常的复杂，对电力系统影响较大的不正常运行情况主要有:设备过负荷，非同步运行、次同步谐振、低频振荡，电压崩溃、频率崩溃，同步发电机短时失磁异步运行，自励磁等，动态信息在人们对大电网扰动过程监测、调度运行、事故后恢复以及控制中都起着基础性的作用。国外近几年的大停电事故的教训，使我们认识到了大电网崩溃事故的发生往往不是单个系统元件故障直接导致的结果，而是系统在扰动后的动态过程中的决策失误和连锁反应造成的，加强大规模互联的电力系统的广域实时的动态监测与控制就显得尤为迫切。而且大区电网的互联运行在时间上要求同步测量以及对大规模互联电网的广域实时动态监测的实现也是现代电力系统发展的必然趋势和要求。
[0003]近年来，国内外发生了多起大停电事故，通过对多次大停电事故进行总结和分析研究，人们对导致大停电的诱因有一定的认识:
[0004]①电力系统在线监测技术落后，难以给运行调度人员实时提供电网运行信息；
[0005]②缺乏在线实时动态安全分析技术；
[0006]⑧传统电力系统的保护和稳定控制只能依赖于局部信息，很难做到全局优化协调，从而导致电网发生连锁事故发生。
[0007]因此，从这个角度上说，为了实时动态监测系统运行情况，建立一种物理概念清晰、计算简单、易于观察的在线电压稳定指标也显得非常重要。挖掘有效的电压稳定指标，能够预防和控制可能发生的电压崩溃事故，且快速而又符合精度要求的计算方法是在线辨识算法重要的特征。研究有效的预测系统可能发生电压崩溃的方法对电力系统的稳定运行控制具有重要意义。基于GPS技术的WAMS能实时测量广域分布的电力系统状态和参数，为基于局部信息的电力系统稳定控制向全网协调稳定控制方向发展奠定了坚实的基础。对静态电压稳定的监视来说，相量测量可望成为一个重要的数据来源。PMU测得的相量值通过通信线路，实时送到调度中心并显示给调度员，调度员很容易知道电网的电压水平。基于广域测量技术的电压稳定性分析，避免了一般潮流计算或状态估计的迭代过程，具有较高的准确性。
[0008]电压稳定指标分析就是其中的一种方法，国内外学者对基于同步相量测量的电压稳定分析方法和电压稳定指标进行了大量的研究，并取得了一定的成果。主要可以归为两类:直接利用广域测量就地信息推导的电压稳定指标；基于电力系统等值为简单网络和推导等值网络的电压稳定指标的思想。但是不管哪种方法都存在误差，前者没有考虑系统的影响，是局部指标；后者在系统等值辨识时存在误差:状态间系统变化大时存在模型误差，状态间系统变化小时存在计算误差，且受负荷模型影响。
[0009]综上所述，PMU同步相量测量可以在线、实时、准确地测定系统参数，为电力系统实时分析与控制提供了一种新的思路和方法，但挖掘的电压稳定评估指标仍需尽量减小误差问题，并针对出现的问题进行方案解决。
【发明内容】
[0010]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法。
[0011]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0012]一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0013]I)获得每个负荷节点在不同的负荷增长率λ时的电压相量和电流相量；
[0014]2)将电压相量和电流相量作为PMU的测量量，通过含有最小二乘法辨识获得各个时期每个负荷节点的外部系统等值模型的参数；
[0015]3)根据外部系统等值模型的参数，通过计算得到阻抗指标Lz、第一负荷裕度指标Lbs和第二负荷裕度指标Lbss ；
[0016]4)根据第二负荷裕度指标Lbss和基于此指标基础上的敏感系数Csen，得到电压稳定预测指标Lvspi。
[0017]所述的阻抗指标Lz计算过程如下:
[0018]对于负荷节点η,负荷模型采用恒阻抗模型，
【权利要求】
1.一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)获得每个负荷节点在不同的负荷增长率λ时的电压相量和电流相量； 2)将电压相量和电流相量作为PMU的测量量，通过含有最小二乘法辨识获得各个时期每个负荷节点的外部系统等值模型的参数； 3)根据外部系统等值模型的参数，通过计算得到阻抗指标Lz、第一负荷裕度指标Lbs和第二负荷裕度指标Lbss ； 4)根据第二负荷裕度指标Lbss和基于此指标基础上的敏感系数Csm，得到电压稳定预测指标Lvspi。
2.根据权利要求1所述的一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法，其特征在于，所述的阻抗指标Lz计算过程如下: 对于负荷节点n，负荷模型采用恒阻抗模型，则2, *尾+/美?阻抗模值为
3.根据权利要求2所述的一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法，其特征在于，所述的第一负荷裕度指标Lbs和第二负荷裕度指标Lbss计算如下:对于负荷节点II，负荷模型采用恒功率模型
4.根据权利要求3所述的一种解决单时间断面问题的电压稳定预测方法，其特征在于，所述的电压稳定预测指标Lvspi计算如下:通过各负荷节点的敏感系数来分析电压稳定预测指标，敏感系数即指标Lbss (η)对功率求导数
【文档编号】H02J3/12GK103647284SQ201310500932
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】程浩忠, 张健, 郑真, 孙全才, 王 琦, 宋越, 杨堤, 方斯顿, 刘丽平 申请人:上海交通大学, 国家电网公司, 中国电力科学研究院, 江苏省电力公司