电力系统电压稳定性提升策略答辩

第一章绪论：电力系统电压稳定性问题背景与重要性第二章电力系统电压稳定性数学建模与分析第三章现有电压稳定性提升策略评估第四章创新电压稳定性提升策略设计第五章创新电压稳定性提升策略仿真验证第六章政策建议与总结101第一章绪论：电力系统电压稳定性问题背景与重要性电力系统电压稳定性现状概述全球电压稳定性问题现状IEEE9节点系统负荷峰值时电压暂降比例达18%，其中70%因电压稳定性问题导致。电压稳定性问题的影响电压稳定性问题会导致电力系统效率降低、设备损坏、停电事故等严重后果。电压稳定性问题的分类电压稳定性问题可分为暂态、短期和长期三种类型，每种类型都有其独特的特征和影响。3电压稳定性问题的定义与分类暂态电压稳定性持续时间小于1秒的电压稳定性问题，通常由系统扰动引起。短期电压稳定性持续时间在1秒到1分钟之间的电压稳定性问题，通常由系统负荷变化引起。长期电压稳定性持续时间大于1分钟的电压稳定性问题，通常由系统电源变化引起。4本研究的实践意义保障能源安全电压稳定性提升可以减少电力系统故障，从而保障能源安全。降低经济损失电压稳定性提升可以减少电力系统损失，从而降低经济损失。提高电力系统效率电压稳定性提升可以提高电力系统效率，从而提高电力系统效益。502第二章电力系统电压稳定性数学建模与分析网络拓扑表示方法IEEE30节点系统包含29个节点和41条支路，通过导纳矩阵Y可计算节点注入功率与电压的关系。导纳矩阵计算导纳矩阵计算节点注入功率与电压的关系，是电力系统分析的基础。网络拓扑分析网络拓扑分析可以帮助我们理解电力系统的结构和特性。节点-支路模型7电压稳定性判据P-Q极限理论P-Q极限理论是电压稳定性分析的重要理论，它描述了电力系统中有功功率和无功功率的关系。P-V曲线P-V曲线显示了电力系统中节点电压与有功功率的关系，是电压稳定性分析的重要工具。电压稳定性裕度电压稳定性裕度是衡量电力系统电压稳定性裕度的重要指标。8暂态稳定性模型扩展Park方程是描述同步发电机暂态过程的数学方程，是暂态稳定性分析的基础。阻尼比阻尼比是衡量系统阻尼能力的重要指标。临界频率临界频率是系统暂态稳定性分析的重要指标。Park方程903第三章现有电压稳定性提升策略评估静态无功补偿技术（SVC）技术原理与结构SVC技术通过调节无功功率来提升电力系统的电压稳定性。SVC技术结构SVC技术结构包括晶闸管控制电抗器（TCR）、固定电容器（FC）和电抗器（XR）。SVC技术特点SVC技术具有响应速度快、控制灵活等特点。SVC技术原理11SVC技术局限性SVC技术的频率响应慢，响应时间≥100ms，无法快速响应系统变化。功率容量不可逆SVC技术的功率容量不可逆，仅能提供单向无功支持。控制非线性SVC技术的TCR部分存在非线性控制问题，导致谐波含量较高。频率响应慢12SVC适用边界分析SVC技术适用于系统动态无功需求较低的场景。系统无功需求系统无功需求是SVC技术适用性的重要因素。SVC与其他设备配合SVC与其他设备配合可以提高其适用性。动态无功需求1304第四章创新电压稳定性提升策略设计多时间尺度动态无功补偿系统架构设计感知层感知层通过SCADA和IoT设备采集电力系统数据。分析层分析层通过多时间尺度仿真引擎分析电力系统数据。控制层控制层通过动态无功调节设备调节无功功率。15关键技术实现多时间尺度仿真引擎多时间尺度仿真引擎结合PSSE+MATLAB，实现暂态、中长期、概率三种仿真。动态无功调节设备动态无功调节设备采用混合式SVC+STATCOM组合，可灵活调节无功功率。AI优化算法AI优化算法基于深度强化学习，实时优化无功分配策略。1605第五章创新电压稳定性提升策略仿真验证正常负荷场景仿真验证仿真设置仿真设置包括负荷水平、天气条件和设备状态。仿真结果仿真结果包括电压波动率、功率损耗和控制时间。创新策略效果创新策略在正常负荷场景下表现出色。18紧急故障场景仿真验证故障设置包括故障