[发明专利]一种用广义电阻裕度评价静态电压稳定与功角稳定的方法

摘要

本发明公开了一种用广义电阻裕度评价静态电压稳定与功角稳定的方法。该方法取系统注入节点电流为参考相量，对系统进行相对综合动态等值：对于PV节点电压有波动情形，提出评价发电机内部虚拟PV节点静态功角稳定的广义电阻裕度；对于PQ节点，将综合负荷等值为动态阻抗后的动态电势不变模型，通过分解负荷的电压静态特性与时间动态特性，提出评价PQ节点电压稳定的广义电阻裕度；根据广义电阻裕度，快速评价电源节点的功角稳定性，或判断负荷节点的电压稳定性。在线应用时，各等值参数估计均不依赖系统的详细模型。本发明统一了动态电压稳定与静态功角稳定的评价指标，特别适用于含新能源(功率双向流动且随机波动)系统的在线稳定评估与控制。

主权项

1.一种用广义电阻裕度评价电力系统电压稳定与功角稳定的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤A：当电力系统受到扰动或发生故障时，重点监测与评价发电机节点的功角稳定性和负荷节点的电压稳定性；步骤B：对于发电机节点，判断发电机母线电压波动是否大于允许范围，如果大于允许范围，则将发电机或发电机群等值为动态电抗X′后的动态电势E′不变模型，但是动态电势的相位角是可以摇摆的。X′和E′类似于非线性直流电路中的局部线性化动态等值参数，其数值可以在线辨识。如果已知发电机定子绕组的电阻为R，则可通过类似的方法得到动态等值电抗X′和动态等值电势E′。步骤C：对于发电机节点，从动态等值电势E′往电力系统方向看，对系统进行相对综合动态等值，便可以得到系统的相对综合动态等值阻抗Z_REL＝R_REL+jX_REL和发电机功率静态等值阻抗Z_G＝R_G+jX_G，由此得到发电机电势节点(虚拟PV节点)的广义电阻裕度步骤D：对于负荷节点，当负荷有功功率与节点电压静态相关时，通过与动态电抗X′串联一个附加电阻R_SADD的方法，来等效负荷有功功率的电压静态特性。如果负荷为ZIP模型，则附加电阻计算方法步骤E：对于负荷节点，通过类似发电机支路的计算方法，将PQ节点的综合负荷等值为动态阻抗R_SADD+jX′后的动态电势E′不变模型。从动态电势E′往电力系统方向看进去，对系统进行相对综合动态等值，根据系统相对综合动态等值阻抗和负荷功率静态等值阻抗，计算综合负荷PQ节点的广义电阻裕度步骤F：比较结果，如果发电机节点的广义电阻裕度μr＜0，则表明发电机母线节点发生静态功角失稳，系统运行人员可采取切机、系统解列等措施；如果PQ节点综合负荷的广义电阻裕度μr＜0，则表明该PQ节点发生静态电压失稳，系统运行人员可采取切负荷、增加无功补偿等措施。如果μr＞0，则表明发电机母线节点能够维持静态功角稳定和PQ节点能够维持静态电压稳定。步骤G：在电力系统机电暂态过程中，通过在线辨识广义电阻裕度与功角位置的相关性，并考虑母线上的发电机转子动能，可以快速预测系统的暂态功角稳定性，在线决策系统的切机与解裂方案；根据PQ节点的广义电阻裕度，可以区分系统振荡与本地负荷扰动对节点电压稳定评价产生的影响，快速评价PQ节点的静态电压稳定性。