一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法
【專利摘要】本發明涉及一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法，包括以下步驟：1)獲得每個負荷節點在不同的負荷增長率λ時的電壓相量和電流相量；2)將電壓相量和電流相量作為PMU的測量量，通過含有最小二乘法辨識獲得各個時期每個負荷節點的外部系統等值模型的參數；3)根據外部系統等值模型的參數，通過計算得到阻抗指標LZ、第一負荷裕度指標Lbs和第二負荷裕度指標Lbss；4)根據第二負荷裕度指標Lbss和基于此指標基礎上的敏感系數Csen，得到電壓穩定預測指標LVSPI。與現有技術相比，本發明具有更加準確的找出系統最可能發生電壓失穩的節點，為電壓穩定的控制爭取了時間，從而提高了電壓穩定的控制精度等優點。
【專利說明】—種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電壓穩定預測方法，尤其是涉及一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法。
【背景技術】
[0002]隨著西電東送、全國聯網和電力市場的推進，電力系統的空間范圍不斷擴大，形成了廣域的電力系統，使得電網的穩定監視和控制顯得越來越重要，大規模互聯的電力系統的問來發展方向是:廣域實時的動態監測與控制。電力系統的動態過程范圍很廣而且動態行為非常的復雜，對電力系統影響較大的不正常運行情況主要有:設備過負荷，非同步運行、次同步諧振、低頻振蕩，電壓崩潰、頻率崩潰，同步發電機短時失磁異步運行，自勵磁等，動態信息在人們對大電網擾動過程監測、調度運行、事故后恢復以及控制中都起著基礎性的作用。國外近幾年的大停電事故的教訓，使我們認識到了大電網崩潰事故的發生往往不是單個系統元件故障直接導致的結果，而是系統在擾動后的動態過程中的決策失誤和連鎖反應造成的，加強大規模互聯的電力系統的廣域實時的動態監測與控制就顯得尤為迫切。而且大區電網的互聯運行在時間上要求同步測量以及對大規模互聯電網的廣域實時動態監測的實現也是現代電力系統發展的必然趨勢和要求。
[0003]近年來，國內外發生了多起大停電事故，通過對多次大停電事故進行總結和分析研究，人們對導致大停電的誘因有一定的認識:
[0004]①電力系統在線監測技術落后，難以給運行調度人員實時提供電網運行信息；
[0005]②缺乏在線實時動態安全分析技術；
[0006]⑧傳統電力系統的保護和穩定控制只能依賴于局部信息，很難做到全局優化協調，從而導致電網發生連鎖事故發生。
[0007]因此，從這個角度上說，為了實時動態監測系統運行情況，建立一種物理概念清晰、計算簡單、易于觀察的在線電壓穩定指標也顯得非常重要。挖掘有效的電壓穩定指標，能夠預防和控制可能發生的電壓崩潰事故，且快速而又符合精度要求的計算方法是在線辨識算法重要的特征。研究有效的預測系統可能發生電壓崩潰的方法對電力系統的穩定運行控制具有重要意義。基于GPS技術的WAMS能實時測量廣域分布的電力系統狀態和參數，為基于局部信息的電力系統穩定控制向全網協調穩定控制方向發展奠定了堅實的基礎。對靜態電壓穩定的監視來說，相量測量可望成為一個重要的數據來源。PMU測得的相量值通過通信線路，實時送到調度中心并顯示給調度員，調度員很容易知道電網的電壓水平。基于廣域測量技術的電壓穩定性分析，避免了一般潮流計算或狀態估計的迭代過程，具有較高的準確性。
[0008]電壓穩定指標分析就是其中的一種方法，國內外學者對基于同步相量測量的電壓穩定分析方法和電壓穩定指標進行了大量的研究，并取得了一定的成果。主要可以歸為兩類:直接利用廣域測量就地信息推導的電壓穩定指標；基于電力系統等值為簡單網絡和推導等值網絡的電壓穩定指標的思想。但是不管哪種方法都存在誤差，前者沒有考慮系統的影響，是局部指標；后者在系統等值辨識時存在誤差:狀態間系統變化大時存在模型誤差，狀態間系統變化小時存在計算誤差，且受負荷模型影響。
[0009]綜上所述，PMU同步相量測量可以在線、實時、準確地測定系統參數，為電力系統實時分析與控制提供了一種新的思路和方法，但挖掘的電壓穩定評估指標仍需盡量減小誤差問題，并針對出現的問題進行方案解決。
【發明內容】
[0010]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法。
[0011]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0012]一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0013]I)獲得每個負荷節點在不同的負荷增長率λ時的電壓相量和電流相量；
[0014]2)將電壓相量和電流相量作為PMU的測量量，通過含有最小二乘法辨識獲得各個時期每個負荷節點的外部系統等值模型的參數；
[0015]3)根據外部系統等值模型的參數，通過計算得到阻抗指標Lz、第一負荷裕度指標Lbs和第二負荷裕度指標Lbss ；
[0016]4)根據第二負荷裕度指標Lbss和基于此指標基礎上的敏感系數Csen，得到電壓穩定預測指標Lvspi。
[0017]所述的阻抗指標Lz計算過程如下:
[0018]對于負荷節點η,負荷模型采用恒阻抗模型，
【權利要求】
1.一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)獲得每個負荷節點在不同的負荷增長率λ時的電壓相量和電流相量； 2)將電壓相量和電流相量作為PMU的測量量，通過含有最小二乘法辨識獲得各個時期每個負荷節點的外部系統等值模型的參數； 3)根據外部系統等值模型的參數，通過計算得到阻抗指標Lz、第一負荷裕度指標Lbs和第二負荷裕度指標Lbss ； 4)根據第二負荷裕度指標Lbss和基于此指標基礎上的敏感系數Csm，得到電壓穩定預測指標Lvspi。
2.根據權利要求1所述的一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法，其特征在于，所述的阻抗指標Lz計算過程如下: 對于負荷節點n，負荷模型采用恒阻抗模型，則2, *尾+/美?阻抗模值為
3.根據權利要求2所述的一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法，其特征在于，所述的第一負荷裕度指標Lbs和第二負荷裕度指標Lbss計算如下:對于負荷節點II，負荷模型采用恒功率模型
4.根據權利要求3所述的一種解決單時間斷面問題的電壓穩定預測方法，其特征在于，所述的電壓穩定預測指標Lvspi計算如下:通過各負荷節點的敏感系數來分析電壓穩定預測指標，敏感系數即指標Lbss (η)對功率求導數
【文檔編號】H02J3/12GK103647284SQ201310500932
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】程浩忠, 張健, 鄭真, 孫全才, 王 琦, 宋越, 楊堤, 方斯頓, 劉麗平 申請人:上海交通大學, 國家電網公司, 中國電力科學研究院, 江蘇省電力公司