电力系统电压崩溃风险评估

随着大电网、高电压和大机组时代的到来,一些大电网相继发生电压失稳事故,造成了巨大的经济损失和大面积长时间停电,电压不稳定/电压崩溃事故成为威胁电网安全的一个突出问题,这使得电压稳定性成为电力系统稳定性研究的重要组成部分。随着广域测量系统(WAMS)在电力系统中的逐步应用,利用广域测量系统测得的信息进行电力系统电压稳定性分析成为研究的热门课题。 本文首先对电压稳定的定义、分类、研究内容及研究方法进行了深入的分析,利用广域测量系统(WAMS)测得的数据,基于局部网络等效模型,分析了节点电压稳定指标;然后对电力系统安全评估的方法进行分析,将风险评估方法应用到对电力系统电压崩溃的分析中,提出采用蒙特卡罗法对电压崩溃进行风险评估,并将内点法应用到电力系统维持电压稳定的切负荷校正控制方案的确定中,论述了内点法最优切负荷方案的数学模型;最后,总结了进行电力系统电压崩溃风险评估的一般流程,制定了电压崩溃风险指标。 本文制定了进行电力系统电压崩溃风险评估的整体流程如下:首先利用蒙特卡罗法抽样系统的负荷水平和线路状态,从而得到整个系统的状态样本,对样本进行拓扑分析;然后对不存在孤立节点或子系统的样本,利用内点法最优切负荷算法进行分析,如果切负荷量为零,则说明系统潮流收敛,即不存在电压失稳问题,如果切负荷量大于零,则说明切负荷前的系统潮流不收敛,此时则利用节点电压稳定判据分析切负荷后的系统是否处于电压崩溃临界状态,如果是则说明切负荷前的系统潮流不收敛是由电压崩溃引起的,修改电压崩溃样本数,如果不是则说明切负荷前的系统潮流不收敛不是由于电压崩溃引起的,那么就重新进行抽样,重复上述过程直至满足最大抽样次数约束或其他抽样终止判据,抽样终止后计算并输出系统的电压崩溃风险指标和节点电压稳定薄弱程度顺序。 本文利用MATLAB软件对IEEE14系统进行了仿真分析,验证了所研究内容的正确性和有效性。