【电压稳定的定义与分类概述1900字】

电压稳定的定义与分类概述目录TOC\o"1-3"\h\u24162电压稳定的定义与分类概述 1275591.1电压稳定分析研究现状 2218541.1.1静态电压稳定分析方法 2222951.1.2动态电压稳定分析方法 3进行电压稳定分析，首先需要清楚其定义及分类。了解电压稳定问题所包含的内容对电力系统平稳运行有着重要意义[9]。IEEE小组最早给出了电压稳定的定义：电压稳定是指系统能维持电压的能力，当负荷导纳增加时，如果系统能够保证负荷消耗的功率随之变大，同时电压与功率都是可控的，那么该系统就是电压稳定的[10-11]。国际标准IEEE/CIGER根据系统受到的扰动程度的大小将电压稳定分为两个方面，即大干扰电压稳定与小干扰电压稳定[12-13]。小干扰电压稳定指的是电力系统受到小干扰以后，电压不会发生偏移，维持在扰动前的状态。大干扰电压稳定是指系统受到如故障、大负荷的投入等大的变化时，电压不会发生较大的震荡。按照分析的时间长短进行分类，电压稳定可以分为短期与长期电压稳定[14]。前者主要研究直流部分的控制系统等所导致的电压失稳问题。长期电压稳定考虑的是动作时间长的元件，研究的时间范围从数分钟到数十分钟[15]。按照研究方法对电压稳定进行分类，电压稳定分为静态电压稳定分析与动态电压稳定分析[15-16]。静态分析方法要求系统受到的扰动不会太大，不考虑系统中的动态部分。静态电压稳定分析可以把电压是否稳定等效成是否存在潮流解的问题，把潮流计算的临界解认为是静态电压的极限，即认为是系统可以承受的负荷极限[15]。动态电压稳定考虑系统元件和控制器的动态过程。该过程使用一组含有微分的代数方程来描述。在出现扰动后，系统能够克服震荡并恢复到扰动前的状态，则是动态稳定的。图1-1电压稳定分类电压稳定分析研究现状稳定性的内容如图1-2所示，由于功角稳定与频率稳定已经有成熟的理论，因此本文主要着重于电压稳定。静态分析方法主要以潮流方程为主体，此时系统受到的扰动很小，忽略了元件的动态过程。动态电压稳定分析方法则以微分代数方程为主体，微分方程则代表了动态元件[17-18]。图1-2电力系统稳定性分类静态电压稳定分析方法（1）潮流多解法[19]潮流方程由于具有二阶性，所以存在着多个解。随着负荷的增加，方程解的个数成对减少。当负荷增加到系统承受的极限时，方程的解只有关于稳定极限点对称的两个点，这就为评估负荷极限提供了一种依据，即解的数量以及解间离来判断是否靠近极限点。在负荷比较重的情况下，方程的解可能由于一些扰动使得高压解转变为低压解，那么系统会产生崩溃。由于这种方法在接近负荷极限点处仍然会出现不收敛的情况，因此该方法目前使用较少。（2）灵敏度分析法[20]该方法的概念明确，而且计算起来容易。它利用潮流计算，将扰动下某些量对扰动的灵敏性作为判断依据。作为一种简单的判断电压稳定的标志，灵敏度分析法在起初受到了广泛的使用，在单机系统分析中发挥了重要作用，但该方法没有考虑负荷的变化，只能作为一种粗略估计，现在已不是电压分析的主流方法。（3）连续潮流法[21]连续潮流法是一种最直观的分析电力系统方法。该方法通过加入了负荷参数这一变量，解决了潮流计算在最大功率极限点处雅克比矩阵不收敛的问题。该方法包括四个部分：预测、校正、参数化、步长控制。参数化方面有着不同的方法，如物理、局部、弧长以及正交参数化。由于连续潮流需要多次进行潮流计算，计算量大，因此步长的好坏影响着该方法计算的效率。（4）崩溃点法[22-23]该方法可以直接得到功率极限点，其原理是利用了功率极限点处雅克比矩阵奇异的原理，增加了扩展方程使得方程组能顺利计算出功率极限点处的潮流。但是初始点的好坏影响计算的结果。（5）非线性规划法[24]该方法将电压稳定问题转化为求解非线性函数的优化问题。该方法能很好的考虑发电机出力以及各种系统变量的约束，对于解决现实问题有着很大帮助。但是随着系统不断增大，该方法的约束条件越来越多，导致方程量的增多，方程求解困难，影响了该方法的发展。动态电压稳定分析方法（1）时域仿真法[25]时域仿真法将当前平稳情况作为初值，利用数值积分法求解扰动状态下的解。时域仿真法由于能直观显示扰动情况，同时适应大规模电力系统，因此是目前最广泛，最常用的稳定分析方法。（2）小干扰分析法[26]小干扰分析法适用于系统受到干扰很小的情况。其实质是将复杂的电力系统微分代数方程线性化。通过该方程获得的特征矩阵的特征值来判断系统是否处于稳定。但是系统中存在大量有影响的元件，并且它们的影响一般不同，因此利用特征矩阵来判断系统是否稳定很难进行。（3）能量函数法[27]该方法的本质是比较排除故障后