电力系统研究50(1999)175-181.doc

电力系统研究50（1999）175-181 系列最小的电压无功损耗 不稳定问题 法蒂赫布瓦亚哈姆扎奥卢，伊尔哈姆乙马克拉姆* 克莱姆森Uni6ersity，工程与科学系电气与计算机工程学院，102里格斯霍尔盒340915， 克莱姆森，资深大律师29634 -0915，美国 收到1998年4月20日，接受1998年9月8日 抽象 本文介绍的方法找到的位置，以尽量减少系列电容器系列无功总损耗（SRPL） 一个电力系统。由于在无功损耗增加，被用来作为电压不稳定，新指标 发展指标dQlossi吗？J ：死骑引入计算SRPL作为一系列补偿结果的下降。拟议 方法是在一个模拟？和双区系统和结果进行了讨论，发现是一致的。分歧的 在功率流的解决方案是采取以检查在负荷裕度，当行赔偿由此产生的增加。 1999爱思唯尔 科学南答：所有权利保留。 关键词：串联补偿;电压不稳定;系列无功损耗;负荷裕 1。介绍 电压稳定电压崩溃或经常被 看作是一个稳定状态活力问题适合 静态（潮流）分析。有能力转 无功功率从生产到消费的来源 在稳态运行条件的地区，一 电压稳定的重大问题。电压稳定 最常见的定义是在参考介绍 1,2为：在一个给定的工作状态和电源系统 题目给定的扰动电压稳定，如果 近负载电压的方法后，干扰平衡 值。扰动状态是在区域内 对稳定后干扰平衡的吸引力。 电压的稳定性也被追究 一个动态的过程，往往称为负载稳定3。 电压不稳，可避免的，主要是：（1）阻塞 上载分接开关换变压器;（二）适当 消费者网络负载脱落;及（三） 无功补偿（分流：或系列）4。 在一个关键的推动因素是电压崩溃 快速，逐渐丧失应有的电压可控 以反应限制行为。是由于电压稳定 密切相关的无功功率平衡以及 有功功率，无功总损失的 网络可以是静态的评估指标 电压稳定5。由于电压的微小变化 震级不会影响无功功率分流 而即使是在非常小的电压变化，梯度 跨线相关的大角度可引起 系列中的重大变化无功损耗。因此，一 最好应尽量减少总无功损耗，更 大致相同的结果，可通过减少获得 SRPL。后者使得优化问题 有些简单。横山等。 5尝试不同 线配置，并表明总的保证金 最高负荷需求的反应时，总损失 功率最小。皮等。 6开发了一个 算法的无功电压优化 稳定提高。他们优化了反应 功耗不论是在目前负荷和临界负荷 通过监测母线电压大小与光伏 变压器自来水比率。 Chebbo等。 7提出了 电压为1 2总线系统的不稳定，他们的指标 用这个指标来描述一个线性无功 调度算法，以最大限度地减少的可能性 在系统崩溃电压8。图。 1。电机及电子学工程师联合会14总线系统。 在这个文件中，一系列的补偿作用 总SRPL进行了分析，因为它直接影响总 SRPL和作品是最好的时候最需要的。该生产线 电流增加时，负载增加。 是由于在SRPL减少由于电容器系列 比例与行的平方电流和 电抗器的输电线路，串联补偿 当系统达到最佳效果得到进一步的不稳定 点。为IEEE 14巴士及仿真结果 修订39总线系统介绍和结果 进行了讨论。 2。制定算法 如果传输线是我从巴士巴士;对存在一 阻抗RL患者？jKSXL在堪萨斯州？1，SRPL 跨线可以表示为： Qloss？六 2？弧 2？2ViVj余弦（二？的DJ） 加大码 汤顿2？加大码2堪萨斯州？1 （1） 因此，在SRPL的变化可以补偿线路 表示为： dQloss 死骑 ？ ！ 2Vi DVI接口 死骑 ？2Vj dVj 死骑 ？2 ？的DVI 死骑 弧余弦（二？DJ）的？的Vi dVj 死骑 余弦（二？道琼斯） ？ViVj ？垛 死骑 ？ DDI的 死骑 ？ 罪（二？DJ）的米“加大码 加大码2？汤顿2 ？六 2？弧 2？2ViVj余弦（二？的DJ） 加大码（汤顿2？加大码2） （汤顿2？加大码2）2堪萨斯州？1 （2） 如果该行不赔偿后，在上一届 总结会等于零。最后，最好的路线 有关赔偿，可通过搜索找到 线，以最大限度地提高： Xorg的 加大码 Nline 我？1 dQlossi 死骑 其中Nline是该行的总数。是由于堪萨斯州 总是被看成团结，dQloss：死骑值缩放 与Xorg的：加大码的地方Xorg是原电抗 补偿线。 图。 2。在14线跌幅SRPL总线系统。图。 3。总线系统的14总共SRPL下降。图。 5。电压大小巴士的总赔偿14。 0？QGi ？生活品质指数 ？QTi ， QTi ？ j？1 ViVjYij罪（uij？的DJ？二）（4） 该标基，李，钛负荷，发电表示， 我和注射巴士分别。的电压 在巴士i和j是作为Vidi和Vjdj代表， 分别Yijuij是（i和j）个元素的巴士 导纳矩阵YBUS均衡器。 （3）及（4）可改写 为： 楼（天，五，堪萨斯州）？0（5） F的尺寸是2n1？氮气其中n1和n2是 PQ的巴士数目分别和PV。该underbars 用于显示变数矩阵或 向量。 到两个侧式的衍生。 （五）将导致 到1之间的电压和程度的关系 在方程式作为补偿。 （6）。 为d 楼（天，五，堪萨斯州）？Fd段日？抗体的dV？FKs 死骑？0（6） 在那里， 峡湾？（六 （四 和FV？（六 （五 ，FKS ？ （六 （堪萨斯州 经过数代数操作，均衡器。 （六）将导致 情商。 （七）： 峡湾 日 死骑 ？抗体 的dV 死骑 ？FKs （7） 自 （PGI的？贷款机构，QGi？生活品质指数） （四，五，堪萨斯州） ？0 PQ的巴士及 （PGI的？贷款机构） （四，五，堪萨斯州） ？0光伏巴士，均衡器。 （7）将导致 最终表现为： 偏导数SRPL关于赔偿 比率不会在这里工作以来，效果 其他线路上的补偿线SRPL不为零。 此外，对巴士串联补偿作用 电压大小和角度，是不容忽视的。 2.1。获取的dV：DKS和日：死骑 连续潮流（CPF）的已使用 电压稳定研究和潮流方程 适应连续化方法。局部参数化 延拓方法用于获取完整的，更 具体而言，在Q - V曲线鼻子9,10。 是由于权力在任何巴士总结 等于零，从而 0？的PGI ？贷款机构 ？交汇处 ，公共交通交汇处 ？ j？1 ViVjYij余弦（uij？的DJ？二） （3） 图。 4。钒磷曲线在巴士14（最敏感的巴士）时所产生的 行补偿。脝脠日死骑的dV死骑脙脙脙脟脡脙脙脙脝脠（星期三（四（QT间期（四（星期三（五（QT间期（五脙脙脙脟脡一（星期三（堪萨斯州，（QT间期（堪萨斯mT的（8）如果补偿线没有连接到总线I比（交汇处：（K报表及（QTi：（K报表都等于零。否则该表达式可以给出的均衡器。 （9）（10）。（记者白景山（堪萨斯州ViVj（Yij（堪萨斯州余弦（uij的DJ迪）ViVjYij（uij（堪萨斯州罪（uij的DJ迪）六2（乙（堪萨斯州COS的（尾加压素）六2Yii（尾加压素（堪萨斯州罪（尾加压素）（9）（QTi（堪萨斯州ViVj（Yij（堪萨斯州罪（uij的DJ迪）ViVjYij（uij（堪萨斯州余弦（uij的DJ迪）六2（乙（堪萨斯州罪（尾加压素）六2Yii（尾加压素（堪萨斯州COS的（尾加压素）（10）2.2。更新6oltages赔偿后，这是减少电抗选定的路线，电压大小和角度可以更新使用均衡器。 （11）和（12）。因此，图。 6。两区系统是从39总线系统改造获得。这两个区系统的负载情况只在 1区分别提高了26。 图。 9。共有SRPL为两区系统只在那里的负载 2的面积增加了1.2。 六 K吗？1？的Vi K吗？ Xorg的 加大码 DVI接口 K表 死骑 （死骑）（11） 迪 K吗？1？迪 K吗？ Xorg的 加大码 DDI的 K表 死骑 （死骑）（12） 如果死骑可以是任何赔偿步骤，即0.01 在每个迭代中表示1的赔偿。较大 步长在提供更大的电压值错误。 3。结果 开发一个软件程序来模拟 的结果。用户被要求输入的最大数量 系列电容器，这是在这种情况下三个。该 首先计算方案提出指标 每一行，并认为最好的补偿之一。 然后选择符合补偿5。该 电压更新以上解释说，下 行搜查。当预定的行数 得到补偿，这些程序之间搜索 3，直到所有的电压是0.95以上普线或 三线补偿70。如果所选的路线 已经补偿了70，那么下一个最佳路线 是因为赔偿的最高赔偿是 接纳为70。该方法是模拟的 两个不同的系统，IEEE 14节点系统是一个 一区系统和修改后的39巴士系统 成为两区系统的例子。 3.1。电机及电子学工程师联合会14总线系统 该系统如图所示。 1，可在 文学，所有的电压都在1.0以上普该 系统负载增加了74，这是前 权力流解决分歧。该地点 电容器被发现在此负载。 图。有兴趣 图。 8。对最敏感的3辆巴士电压幅度。图。 10。对一些最敏感的总线电压幅度图。 11。钒磷曲线巴士34时，在面积仅1中的负载 感兴趣。 图。 12。钒磷曲线面积2时的负载与增加 无电容器。 相同的补偿效果三个敏感巴士 图给出了电压。 8。第一行是行选定 36-35，这是由70补偿，因为最 敏感的巴士是巴士34。然后行35-32和15-18（领带 线）的补偿在一起。这些线路的影响 在V - P的曲线图也显示。 11。在该负载 第一个方面是不断增加，功率因数 获得此曲线。结果表明，该行是35-36 远远优于联络线，这是符合 该算法的结果。 第二个例子是，在第二区的载荷 增加了1.2，电容器所在的 这一负荷水平。无功功率损耗的结果 和电压幅度在图所示。 9和10 分别。第一次电容的最佳位置是 获选为联络线和补偿高达70。 然后16-20行和36-35一起得到补偿 70，每个。钒磷曲线为最敏感的巴士（公共汽车 18）如图。 12。结果表明，该联络线是 优于线36-35，因为几乎领域 同样加载。不带任何负载电容保证金 为1.2，这是增加了70 7的补偿 该联络线。因此，如果区1和2是假设 是卖方和买方地区（分别自 潮流是从面积1至2区），卖方不 需要太大的联络线，但买方的电容器 需要的电容，以提高负荷裕度以上 1.2。 最后，研究是为了看到的位置 当电容器联络线是开放的，封闭的。该 结果如表一所示的负荷裕度下降 当连接的地区，因为没有摇摆 在第二区巴士在这种情况下。结果表明，最好的 地点时对地区断开电容器 并不会影响该地区的负荷裕度时 连接。因此，地区规划必须受到 结果显示在图。 2和3的条款 下降线和总SRPL分别。图。 2 表明，任何行赔偿实际效果 对无偿线SRPL，这证明 在SRPL偏导数是不准确的。该 方案选择了第一线1-5和赔偿 高达70。自赔偿上限 70，第二最佳路线，线路1-2 补偿70，最后是补偿线2-3 70。由此产生的线被证明是 为最大限度地减少总SRPL最佳地点 经过无数次的权力和最大化利润的负荷 流动的结果。该巴士14，这是在V - P曲线 最敏感的总线，图中给出。 4补偿 由此产生的线路和所有的系统负载增加 恒定功率因数。在总线电压波形 14亦载于图。 5。这两个数字显示 比喻之间的电压负荷裕度和形象。 3.2。双区系统 总线系统的39个已被修改为研究 电压不稳，串联补偿作用 一个多区系统。使用这个理由的背后 修改的制度是一个不可用实际multiarea 系统的数据。所研究的系统，如图所示。 6 其中一个领域是与联络线相连。该 联络线的阻抗为4倍大 该系统最大的线路阻抗。该系统负荷 有两种方式增加，直到分歧点 获得。 首先，在1区载荷增加了26，而 该系列电容器在这个位置找到 负荷水平。由此产生的线和减少 总SRPL如图。 7。对补偿效果 下降的总赔偿增加。该表一 对于不同的地区配置的影响电容器地点 电容负载连接地点负荷增加幅度（） 区升34号断开电容 第一区36-35（70）断开45 2区40号断开电容 面积2月16日至20日（70）断开42 这两个领域没有电容连接一 这两个领域36-35（70）及16-20（70）关连1 这两个领域15-18（70）（联络线）连接7 联络线已连接了他们需要决定 新系统的电容位置。 4。结论 在本文中，总SRPL最小找到 系列电容器地点的电压而 稳定。一个新定义的指标，提出了寻找 对输电线路串联补偿作用 不解决功率流的无功损耗 方程。结果是对IEEE14模拟巴士 修改后的39个系统和公交系统，并已被证明 是一致的。在总SRPL，减少而增加 在最敏感的总线电压的大小，并增加 在负荷裕度进行了模拟。之间的类比 这三个系统的标准也将被显示。由于 赔偿总额度的增加，系统变得 远的不稳定性和补偿效应 跌幅。另一个优点是串联补偿 它并不会导致在轻负荷过电压，并 更有效的制度靠拢不稳定 点。 39改性总线系统作为一个例子 双区系统。结果表明，所选择的线路 不同取决于这两个地区负荷的增加。该 导致线路被证明是通过绘制一致 在V - P的曲线。研究结果还表明，最好的线路 当不同地区的连接和断开。 因此，如果地区筹划的束缚，它是 要找到为新系统的电容。 参考资料 1连续泰勒，电力系统电压稳定，麦格劳希尔， 纽约，1994年。 2 M.K.帕尔，电压稳定的条件下考虑负荷特性， IEEE期刊。电力用于Syst。 7（1）（1992）2