专利名称：基于电压水平约束的负荷安全域研究方法
技术领域：
电力系统电压、负荷安全运行与控制。
背景技术：
由于系统的非线性特性、状态量之间的耦合性和负荷特性等，使得静态稳定极限 电压难以在线确定。P-V曲线法和Q-V曲线法基于P、Q解耦的思路，得到的稳定电压极限 点并不相同；潮流法依赖于系统精确模型，极限点附近的病态潮流求解困难，且无法鉴别失 稳类型；基于线路局部信息电压稳定指标LP、Lq, Fvsi, Ipn、Lqn, Lpp和Lqp等，都是将功率方程 进行多种形式的变换后，基于二次型方程有解的条件而得到的。分析发现，二次型功率方程 中状态变量与系数是相互耦合的，因此这些指标的数学理论推导是不够严密的，且在线应 用的实际效果并不理想。从安全性角度看，电力系统运行状态可分为5种，即正常、警戒、紧急、极端和恢复 状态。实际系统大部分时间运行在正常状态，一般能够承受偶然事故而不超出约束条件；只 是在恶劣环境或运行约束条件增加的情况下，系统安全水平才一步步降低。进入警戒状态 后，在偶然事故下发生电压失稳的可能性才较大。电力系统实际运行时，应实时调整运行状 态，保持系统运行在安全水平之上。因此，求取对应电压正常状态的负荷功率区域的边界更 具有实际意义。
发明内容
通过对电力系统当前运行状态在线局部信息的测量，分析出电压警戒状态对应的 负荷安全区域边界，得到当前运行的负荷功率裕度，并且得到负荷视在功率最危险的增长 方式，为运行人员进行在线电压安全控制和负荷控制提供依据。
图1戴维南等值模型图2阻抗相量3电压水平约束下的Z Σ Zl图4电压水平约束条件下I Zl I极值图5视在功率安全域图示图6视在功率最危险增长方式图7在电压水平约束下的视在功率最小值图8在线电压安全控制和负荷控制流程图
具体实施例方式1.电压水平约束下的阻抗值采用图1简化两节点系统模型，设等效电源为左，戴维南等效阻抗为Zf，负荷节点电压为汝，负荷阻抗为τ、= RjjXp戴维南等值模型总阻抗Ze= Zf+Zl(1)在R-X坐标系中，设Zf :{(0，0)，(Rf，XfM，则画出阻抗Zl，Z ^的相量图为图2。假设&和&都是自由变化，根据负荷节点电压水平的约束，计算负荷阻抗取值范 围。若戴维南等值电势E已知，设负荷节点电压水平约束值为U2。由图1可得
权利要求
在给定的电压水平约束下，基于戴维南等值模型和在线等值参数，根据电压幅值比等于阻抗模值比，即|U|/|E|＝|ZL|/|ZL+Zf|，先得到了负荷的最小阻抗模值；然后通过约束电压值和负荷最小阻抗模值，得到了对应的视在功率安全域边界，进而得到了给定的安全电压水平约束下的负荷功率安全域。
2.将以上方法得到的负荷安全域用于在线电压安全控制和负荷控制。
全文摘要
实际系统大部分时间运行在正常状态。只有当系统安全水平降低，进入警戒状态后，再次出现的偶然事故才可能使设备过负荷，使系统进入紧急状态。因此在进入电压警戒状态前，判断当前运行的负荷功率安全裕度更具有实际意义。从此思想出发，本发明“基于电压水平约束的负荷安全域研究方法”根据戴维南等值模型和在线等值参数，在给定的一个电压水平约束下，算出负荷阻抗值范围，进而得到了当前运行状态下的负荷视在功率安全域，并给出了在安全域中视在功率最危险的增长方式。该方法简单实用，物理意义清晰，便于运行人员进行在线电压/负荷控制，保持系统良好的运行状态。
文档编号H02J3/00GK101944741SQ20101024452
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者竺炜, 陶琼 申请人:长沙理工大学