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当电压稳定问题中重负荷节点的阻抗解析

发布时间:2021-09-09 22:51:57 阅读: 来源:花菜类厂家

电压稳定问题中重负荷节点的阻抗解析

中图分类号:TM76 文献标识码:A

文章编号: (2000) THE IMPEDANCE ANALYSES OF HEAVY LOAD NODE

IN VOLTAGE STABILITY STUDIESLIU Zhuo

(Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China)ABSTRACT:According to the contributing factors the load imped国家工程实验室简介ance variations are classified in this桌上型拉力机的功能特点: paper into two kinds :the external cause mode and the self specific property the basis of the demonstration with regard to principal properties of the node impedance variations ,this paper points out that it is suitable to play the role of the node impedance modules among the physical quantities characterizing heavy load node while the operating points lie on the 主机刚度是指主性能够承受的最大限度lower half or the steep segment belong to upper half of the P-V der the above在当前中国经济增长乏力、结构调剂困难重重情况之下 circumstances ,it is also suitable to carry out the analyses in zL-V space corresponding P-V e following idea is proposed in this paper: When the dynamic load flow or middle-term stability softwares are applied to research voltage stability for actual complicate power systems,the heavy load pilot nodes with minimum stability margin during crises should be dealt with specially, embeding the impedance analyses,taking close-up to express the critical situation concretely.

KEY WORDS:voltage stability; pilot node; node impedance analysis1 引言 电力系统电压稳定危机中,高电压等级稳定裕度最低的重负荷领头节点(pilot node)往往处于中心城市关键地区,一旦发生电压失稳,将影响其供电地域,造成数以十万计人口的地区蒙受损失。在正常运行状态下,节点的供电功率与需求功率以及投用设备容量基本一致,给定负荷节点功率的作法,是行之有效的;但在供求矛盾尖锐的紧急状态下,重负荷节点的功率有可能明显小于需求功率和投用设备容量,严重脱离投用设备的实际,此时在表征节点方面,节点功率显然不及节点阻抗具有代表性。

电压稳定性课题中的节点阻抗分析,渊源于交流电路最大功率传输原理。1986年文[1]按该原理估计电压稳定性;1992年文[2]用负荷阻抗模值和戴维南阻抗模值的差值表征电压稳定裕度;1997年文[3]运用阻抗模值借助本地量测估计电压稳定极限;文[4]借助阻抗模值分析紧急无功补偿的误区。至今,在电压稳定性领域,阻抗解析在定性、定量分析和机理探讨上,仍不失为一个锐利武器。2 负荷节点阻抗时变情景 由典型电压事故看,从系统异常到电压崩溃,延续时间有几~几十min和几~几十s两类。前者多因负荷持续上升或发电机组退役,时间尺度可用min计,后者多因线路或发、输电设备故障,时间尺度可用s计。两类可分别采取动态潮流、中期稳定软件进行时域分析或仿真。

用上述软件求解微分-代数方程组时,络解算部分属代数方程范畴,在每一步长内,将络当作稳态电路。态势相对和缓时采用较大步长,各负荷节点仍给定功率,态势紧张期间采用较小步长,对重负荷领头节点宜作特殊处理,嵌入阻抗解析。各时段重负荷领头节点的阻抗取值,既考虑用户需求的变化,又考虑其随电压变化的非线性。

节点阻抗变化成因有两类:一是局外型。人为的开关投切、自动装置的调整或偶然事故,对于负荷而言这些都是外在因素,这些外在因素引起的阻抗变化称为阻抗的第一类变化;二是自身特性型。由负荷自身非线性引起的阻抗变化称为阻抗的第二类变化。任一类阻抗变化,都可引发另一类阻抗变化。

开关投切是要引起暂态过程的,用电设备电磁暂态过程或机电暂态过程的时间常数一般比系统中发电机的小。按电压稳定性分析,通常采用时间尺度来衡量,其暂态过程的延续时间一般可以忽略,认为用电设备投切后状态立即改变,近似地按‘跳变’处理;节点阻抗的一个数值,对应于电力络一个稳态,另一个数值,对应‘跳变’后另一个稳态。电中重要节点之下,用电设备、器件有‘容量小而数量多’和投切操作‘频繁且有不同时性’的特点。由于这些‘容量小而数量多’和‘不同时性’特点的综合作用,沿时间轴将产生一系列幅度很小的节点阻抗‘跳变’。总体看,这是一条有起有落、有微小毛刺的时变节点阻抗曲线。在电压稳定有一定裕度的条件下,节点功率对应地也有一条有起有落的时变功率曲线,即通常称的负荷曲线。造成它起伏的主要原因是用户需求的变化。

用电设备的暂态过程,也有较缓慢的,如电炉的电热暂态过程。可以认为,电力络的稳态过程,能跟上电炉电阻之类作连续缓变。此外,电力络的稳态过程还能跟得上某些自动装置的较缓慢动作(如稳压器调节串联阻抗

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