转到步骤 52)，否则转到步骤53); 52) 计算不稳定模态i与电压幅值间的参与因子Pm，根据整定的SVC电压参考值最大 变化量AV_ax，得到SVC电压参考值变化量A=AV_axXPm，设置SVC电压参考值为 VMf =VMfQ+AVMf，转到步骤 56); 53) 根据负荷阻抗与戴维南等值阻抗之间的关系，给出系统静态电压稳定判据，若判据 为系统静态电压不稳定则转到步骤54)，否则转到步骤55); 54) 维持上一次计算得到的SVC电压参考值，转到步骤56); 55) 恢复SVC电压参考值的初始值VMf(l，转到步骤56); 56) 第二预定时间后，转到步骤51)。
3. 如权利要求1所述的维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述步骤2)具体为： 21) 初始计算时，利用初始两个采样点的数据计算得到戴维南等值电路参数作为系统 实时等值参数的初值； 22) 得到初始值后，利用本次采样得到的电压和电流的幅值，以及根据上一次采样数 据计算得到的等值电势的大小和相角计算得到等值阻抗的预测值，利用等值阻抗上一次采 样计算值和本次预测值计算得到等值电动势的修正量，修正得到本次等值电势的幅值和相 角；根据修正得到的等值电势的参数进一步得到本次系统等值阻抗的计算值； 23) 继续采样，并返回步骤22)。
4. 如权利要求1所述的维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述步骤3)中电压动态线性化方程以及判别矩阵的计算具体步骤为： 31) 、针对戴维南等值后的系统，得到节点有功功率和无功功率平衡关系，得到相应的 功率平衡表达式； 32) 、将步骤31)中功率平衡表达式对时间求导数，得到节点电压微分状态方程； 33) 、将步骤32)中的节点电压微分方程在起点处进行泰勒展开得到保留非线性特性 的电压动态线性化方程，以及相应的判别矩阵。
5. 如权利要求1至4任一项所述的维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其 特征在于，所述步骤4)中动态电压稳定性的判据得到的具体方法为： 对步骤3)中得到的判别矩阵进行模态分析，得到相应的特征值和特征向量，特征值中 如果存在实部为正的特征值，则给出系统动态电压不稳定的判据，如果所有的特征值实部 均为负，则给出系统动态电压稳定的判据。
6. 如权利要求1所述的维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述步骤6)中分区倒负荷具体步骤为： 61) 根据地理位置以及现有接线情况，遵循便于调度的原则，找出所有可能的倒负荷方 案； 62) 对电压不稳定区域进行戴维南等值，根据戴维南等值后的系统阻抗模值（Zk)与 负荷阻抗模模值（ZJ之间的关系，判断启动倒负荷方案后系统的电压稳定性；若系统阻抗 模值（Zk) > 0. 8负荷阻抗模模值（ZJ，则给出系统静态电压不稳定判据；若系统阻抗模值 (Zk)〈0. 8负荷阻抗模模值（ZL)，贝1J给出系统静态电压稳定判据； 63) 在所有电压稳定方案中选取=#最小的方案作为最优方案，开始动作。 乙L
7. 如权利要求1所述的维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述第一预定时间为20毫秒，所述第二预定时间为5秒。
8. 如权利要求3所述维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述步骤2)进一步为： 21) 、利用前两次采样并处理得到的数据计算戴维南等值参数的初始值，假设前两次采 样得到的数据中电压、电流的数据分别为和IM、Iu，则 系统戴维南等值参数初始值。的计算式为
公式（4) 系统戴维南等值电势初始值的计算式为：iw=^^4。公式（5) 22) 、利用第i次采样得到的电压、电流数据、Iu以及第i-1次计算得到的等值电 势的参数民^、SkH计算得到相应的等值阻抗的预测值)，计算表达式为：
23)、修正得到第i次计算的等值电势i：i;.
进而得到等值电势的修正值A五>
从而第i次采样后得到的戴维南等值电势为：公式（1〇); 24) 、将步骤23)中得到的第i次采样后得到的戴维南等值电势分别带入公式（6) 和公式（7)中得到第i次采样后等值阻抗的计算值. 25) 、继续获取第i+1次采样数据，并转到步骤22);其中Ip)、PpQ^> 别为采集参数，￡iZi(&+/&)为需要计算的等值参数，上标?表示复数形 式，括号中为等值计算时具体采用的参数形式。
9.如权利要求4所述维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述步骤3)进一步为： 31)、针对实时戴维南等值系统，节点处有功功率和无功功率平衡表达式为：
公式（12) (JN 104701851 A '丨入T'J文 4/b贝
32) 、将公式（11)和公式（12)对时间t求导，可得：
进而可得到电压的微分状态方程为： 33) 、在公式（15)
和公式（16)的奇点处将公式泰勒展开，并忽略高次项保留一次项，即 可得到动态线性化方程：
相应的判别矩阵Jac为：
10.如权利要求2所述的维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，其特征在于， 所述步骤5)进一步为： 51) 、判断步骤4)中给出的动态电压稳定判据，若若判据为系统动态电压失稳则转到 步骤52)，否则转到步骤53); 52) 、计算不稳定模态i与电压幅值间的参与因子PUi; 针对步骤3)中得到的特征根Au有：
其中列向量Vi为矩阵Jac关于特征值A,的右特征向量，其中的元素表征了变量在模 态i中的活动程度；行向量为矩阵Jac关于特征值^的左特征向量，其中元素加权这个 活动对第i个模态的贡献；将矩阵Jac所有特征值组成对角矩阵A，相应的右特征向量组 成矩阵XK，左特征向量组成矩阵则有：Azdiagl^，X2}XK= [Ui，％]1; 通过得到的左特征向量和右特征向量可以确定变量队、与模态间的关系，形成参与 矩阵p
其中Pki=ukivki为参与因子，表征了第i个模态和第k个状态变量间的相互参与程度； 且满J
由于SVC具有对电压和无功功率的调节能力，在设定SVC电压参考值时更为关注不同 模态与电压幅值队的相互参与程度，若存在某一特征值实部大于零，即realUJ>0,说 明节点电压不稳定，且第i个模态是导致电压不稳定的主要原因，根据参与因子计算方法 可得到第i个模态与电压幅值队的相互参与程度Pm， 根据参与因子Pm利用公式（1)和公式（2)确定SVC电压参考值； 53) 、计算实时戴维南等值后的系统阻抗模值（Zk)
以及负荷阻抗模模值（ZJ
比较Zk与Z#lj断系统电压静态稳定性；若Z0. 8Zy则给出系统静态电压不稳定判 据，转到步骤54);若Zk〈0.8Zy则给出系统静态电压稳定判据，转到步骤55); 54) 、维持上一次计算得到的SVC电压参考值不变，转到步骤56); 55) 、恢复SVC电压参考值为初始值VMf(l，转到步骤56); 56) 、第二预定时间后，转到步骤51)。
【专利摘要】本发明提出了一种维持电力系统电压稳定的分区倒负荷配合方法，包括如下步骤：采集节点数据；系统实时戴维南等值计算；计算保留非线性特性的电压动态线性化方程；模态分析得到电压控制判据；根据电压动态稳定和静态稳定信息设定SVC电压参考值；如无法实现电压稳定的控制，则启动分区倒负荷方案。本发明提供的方法能够有效地配合分区倒负荷方法，防止电压失稳，在电压恢复过程中可以减小电压跌落深度，使得电压快速稳定，并维持电压稳定在合理的范围内。
【IPC分类】H02J3-14
【公开号】CN104701851
【申请号】CN201510101112
【发明人】汤奕, 管永高, 石磊, 蔡明明
【申请人】东南大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月6日