电力系统无功电压紧急分域的研究
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摘要
伴随电力工业的快速发展,电力网络迅速扩大,电压稳定问题日益突出。研究紧急状态下的控制分域以及控制策略,对保证电压质量、提高系统电压稳定性、避免恶性电压崩溃事故的发生,具有特别重要的意义。
本文针对无功电压紧急分域问题进行了以下研究:
深入分析电力系统电压稳定裕度与节点电压幅值的关系。由于在系统电压处于紧急状态下,只考虑控制负荷节点电压水平的恢复,并不能保证电力系统静态电压稳定裕度满足要求,因而,本文给出了考虑静态电压稳定裕度的无功电压紧急分域新方法。
将系统电压稳定裕度作为紧急分域的目标之一。在分域过程中综合考虑控制节点的无功电压灵敏度、调节裕度、优先级和稳定裕度灵敏度四项指标,并采用层次分析法确定各项指标的权重。
提出将控制节点的四项指标合成一项指标的新方法。给出控制距离的概念,并依据控制距离确定以故障节点位中心的紧急控制域。
采用IEEE39节点和IEEE16节点的标准系统算例,验证本文提出的紧急分域方法的合理性。
With the rapid development of power industry and continuous extension of power system, the problem of voltage stability is becoming increasingly serious. The control partition and control policy for the voltage emergency are of great importance not only to voltage quality guarantee but also enhancing static voltage stability and avoiding voltage collapse incident.
The main investigation problem about emergency partition is as follow: The relationship of voltage magnitude and static voltage stability margin is analyzed in details. Voltage magnitude within a specified margin does not imply voltage stability under heavy loads conditions. So, a new method of the emergency control partition considering voltage stability margin is given.
In this dissertation, it is considered as an important objective of emergency control and emergency partition to enhance static voltage stability margin. Four indexes are synthetically considered in the method, which are the voltage sensitivity of control node, control margin, priority of the node and sensitivity of stability margin. The synthetic weight of four indexes is determined through the analytic hierarchy process.
A new method is presented to combine four indexes into one. A concept named control distance is presented. based on the control distance, emergency partition centered around the fault node is completed.
Through the example of IEEE39 and IEEE16 typical system,the availability of the discussed methods in this dissertation is approved.
本文针对无功电压紧急分域问题进行了以下研究:
深入分析电力系统电压稳定裕度与节点电压幅值的关系。由于在系统电压处于紧急状态下,只考虑控制负荷节点电压水平的恢复,并不能保证电力系统静态电压稳定裕度满足要求,因而,本文给出了考虑静态电压稳定裕度的无功电压紧急分域新方法。
将系统电压稳定裕度作为紧急分域的目标之一。在分域过程中综合考虑控制节点的无功电压灵敏度、调节裕度、优先级和稳定裕度灵敏度四项指标,并采用层次分析法确定各项指标的权重。
提出将控制节点的四项指标合成一项指标的新方法。给出控制距离的概念,并依据控制距离确定以故障节点位中心的紧急控制域。
采用IEEE39节点和IEEE16节点的标准系统算例,验证本文提出的紧急分域方法的合理性。
With the rapid development of power industry and continuous extension of power system, the problem of voltage stability is becoming increasingly serious. The control partition and control policy for the voltage emergency are of great importance not only to voltage quality guarantee but also enhancing static voltage stability and avoiding voltage collapse incident.
The main investigation problem about emergency partition is as follow: The relationship of voltage magnitude and static voltage stability margin is analyzed in details. Voltage magnitude within a specified margin does not imply voltage stability under heavy loads conditions. So, a new method of the emergency control partition considering voltage stability margin is given.
In this dissertation, it is considered as an important objective of emergency control and emergency partition to enhance static voltage stability margin. Four indexes are synthetically considered in the method, which are the voltage sensitivity of control node, control margin, priority of the node and sensitivity of stability margin. The synthetic weight of four indexes is determined through the analytic hierarchy process.
A new method is presented to combine four indexes into one. A concept named control distance is presented. based on the control distance, emergency partition centered around the fault node is completed.
Through the example of IEEE39 and IEEE16 typical system,the availability of the discussed methods in this dissertation is approved.
引文
1 CARSON W. TAYLOR.电力系统电压稳定.北京:中国电力出版社,2002
2 赵岩.分层电压控制系统的研究.北京:华北电力大学硕士学位论文,2005
3 Lefebvre H, Fragnier D,houssion J Y, et al. Secondary Coordinated Voltage Control System: Feedback of EDF.IEEE/PFS Summer Meeting Seattle(USA), 2000:291～295
4 范磊.二次电压控制研究(二).电力系统自动化,2000,25:21～24
5 郭庆来.基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区 电力系统自动化,2003,25(8):16～20
6 印永华,郭剑波,赵建军等.美加“8.14”大停电事故初步分析以及应吸取的教训.电网技术,2003,27(10):8～16
7 柏强.电压分级控制电气距离法的研究.华北电力大学硕士学位论文,2005
8 张维奇.二级电压控制分域的研究.哈尔滨工业大学硕士学位论文,2004
9 盛戈皞.电力系统二级电压控制的新理论与新方法研究,华中科技大学博士学位论文,2003
10 赵彩虹.基于遗传算法的局部电压分域新方法.电网技术,2002,26(9):47～50
11 孙锦鑫.电力系统电压稳定分析与控制[D].哈尔滨工业大学与华北电力学院博士学位论文,1990
12 鲁宝春,郭志忠,柳焯,等.电力系统局部电压紧急分域的新方法[J].中国电力,1998,31(1):3～6
13 张伯明、孙洪斌、郭庆来.基于软分区的全局电压优化控制系统设计.电力系统自动化,2003,27(8):16～19
14 赵彩虹.基于层次分析的局部电压紧急分域法.继电器,2000,28(2):12～13
15 陈国良、王煦法、庄镇泉等.遗传算法及其应用[M].北京:人民邮电出版社, 1996
16 盛戈皞.基于多Agent的二级电压紧急优化控制方法.电力系统及其自动化,2005,17(5):1～7
17 吴冀湘.基于模糊模式识别的分布式电压控制实时分区算法.电力系统自动化,2006,30(3):34～38
18 丁晓群.基于电压控制区的主导节点电压校正方法.电网技术,2004,28(14):44～48
19 郭庆来、张伯明.基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区.电力系统自动化,2005, 29(10):36～41
20 胡彩娥.考虑静态电压稳定裕度的多目标电压_无功规划.中国农业大学博士学位论文.2004
21 商文颖.基于静态电压稳定的事故筛选与预防控制研究.华北电力大学硕士学位论文,2004
22 CTGRR Task Force 38.02.11 CICTRE Technical. BRrochre Indices Pre- dicting Voltage Collapse Including Dynamic Phenomenon. Electra, 1995,(159):135～147
23 胡彩娥、杨仁刚.考虑电压稳定的电力系统无功优化规划.继电器,2005,33(4):22-30
24 周小渊.电力系统电压稳定分析和控制研究.浙江大学博士学位论文,2006
25 郭瑞鹏,韩祯祥.电压稳定分析的改进连续潮流法.电力系统自动化,1997,23(14):25～28
26 P.W.Sauer, B.C.Lesieutre, M.A.Pai. Maximum of stability and voltage stability in power system. Electric power & Energy System 15(3),1993
27 曾江、韩祯祥.电压稳定临界点的直接计算法.清华大学学报(自然科学版),37(1),1997
28 Prabha Kundur. 电力系统稳定与控制.北京:中国电力出版社,2002
29 姜述飞.复杂系统电压稳定静态分析研究.清华大学硕士学位论文,1997
30 李国庆、王威.基于负荷裕度灵敏度的电压稳定控制方法.电机与控制学报 2002,6(2):173～178
31 范磊,陈珩.二级电压控制研究[J].电力系统自动化,2000,24(11):18～21.
32 孙元章,姚小寅,刘锋.二级电压控制对电力系统稳性的影响[J].中国电机工程学报,2000,20(2):28～31
33 程改红,徐政.电力系统故障恢复过程中的过电压控制.电网技术,2004,28(12):29～34.
34 盛戈皞,姜秀臣. 基于多 Agent 优化协调的电力系统二级电压控制.决策与控制,2005,20(12):1337～1440
35 刘晓波.基于电网分区的二次电压控制研究.河海大学硕士学位论文,2006
36 张志毅、赵秀英.电力系统恢复过程中过电压校正控制序列的模糊多属性决策方法..继电器,2006,34(21):33～36
37 鲁宝春,郭志忠,柳焯.基于广义特勒根定理进行电力系统灵敏度计算.电力系统自动化,1997,21(10):17～20
38 赵晋全、张伯明.用于静态稳定预防控制的新灵敏度分析法.电力系统自动化,2004,28(21):27～33
39 陈永民.粗糙集理论在多指标综合评价中的应用研究.现代制造研究,2005
40 鲁宝春.基于广义特勒根定理灵敏度计算的局部电压紧急分域的Fuzzy方法.辽宁工学院学报,1998,18(1):1～5
41 郭学能.经济研究中权重的确定方法.times finance,2006.7
42 Greene S,Dobson I,Alvarado F L.Sensitivity of the loading margin to voltage collapse with respect to arbitrary parameters[J].IEEE Trans.on Power Systems,1997,12(1):262～272
43 江伟、王成山.电压稳定裕度对参数灵敏度求解的新方法.中国电机工程学报,2006,26(2):13～17
44 张尧,樊治平.具有部分指标权重信息的语言多指标决策方法.系统工程与电子技术,2006,28(12):1826～1829.
45 王连芬、许树柏.层次分析法引论.中国人民大学出版社,1990
46 代仕勇.基于EMS信息的在线预决策稳定控制系统实用化研究.华中科技大学硕士学位论文,2005
47 熊浩.区域电网稳定控制系统的研究.武汉大学硕士论文,2004
48 吴静、马毅、鲁宝春.基于相对灵敏度确定电网电压稳定薄弱节点的研究.辽宁工学院学报,2005,26(3):148～154
49 鲁宝春.广义特勒根定理及其在电压/无功问题中的应用研究.哈尔滨工业大学博士学位论文,1998
50 周双喜,朱凌志,郭锡玖,王小海. 电力系统电压稳定性及其控制.北京: 中国电力出版社,2004
51 CARSON W.TAYLOR. 电力系统电压稳定. 北京:中国电力出版社,2002
52 PRABHA KUNDUR, Power System Stability and Control(影印版).北京:中国电力出版社,2001
53 唐杰阳.在线无功优化控制系统的实用组合算法及策略研究.河海大学硕士学位 论文,2005
2 赵岩.分层电压控制系统的研究.北京:华北电力大学硕士学位论文,2005
3 Lefebvre H, Fragnier D,houssion J Y, et al. Secondary Coordinated Voltage Control System: Feedback of EDF.IEEE/PFS Summer Meeting Seattle(USA), 2000:291～295
4 范磊.二次电压控制研究(二).电力系统自动化,2000,25:21～24
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7 柏强.电压分级控制电气距离法的研究.华北电力大学硕士学位论文,2005
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19 郭庆来、张伯明.基于无功源控制空间聚类分析的无功电压分区.电力系统自动化,2005, 29(10):36～41
20 胡彩娥.考虑静态电压稳定裕度的多目标电压_无功规划.中国农业大学博士学位论文.2004
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39 陈永民.粗糙集理论在多指标综合评价中的应用研究.现代制造研究,2005
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45 王连芬、许树柏.层次分析法引论.中国人民大学出版社,1990
46 代仕勇.基于EMS信息的在线预决策稳定控制系统实用化研究.华中科技大学硕士学位论文,2005
47 熊浩.区域电网稳定控制系统的研究.武汉大学硕士论文,2004
48 吴静、马毅、鲁宝春.基于相对灵敏度确定电网电压稳定薄弱节点的研究.辽宁工学院学报,2005,26(3):148～154
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