动态电力系统讲义

简单事例

G2：远方电网G1：地方电厂G22P+jQG11BMPC2VC121电压崩溃的简单事例电压崩溃的简单事例（2）Systemstressunderpowerwheeling

P-V曲线选定负荷和发电机出力的增加方式和方向，决定基态与电压失稳的距离.增加负荷和发电机出力是评价电压稳定最常用的方法P-V曲线考虑发电机无功极限PA负载极限VP-V曲线随负荷变化的发电出力分配方式系统负荷增加有多方面的因素负区域交换也可能增加，从远方发电机和邻近电力网获取的功率增加，负荷上升的方向还包括节点负荷的分配因子和发电机出力的分配计划等出力增加的方式与所研究的问题的时间间断有关P-V曲线P-V曲线得到的电压裕度指标具有物理量纲(MW)曲线的下半部主要对机理研究有意义，对实际系统没有什么意义P-V曲线显示：参数对负荷的灵敏度，如节点电压，稳定裕度潮流发散也可能是因为数值问题引起的P-V曲线如何控制增加功率的步长计算一条曲线可描述系统稳定的情况即使在大步长的方式下，用快速分解法也可解接近崩溃点的潮流可以用连续潮流法得到曲线P-V曲线可以用准稳态法计算得曲线可以在P-V曲线的各点，进一步进行小扰动分析可以进行故障前后的曲线比较V-Q曲线V-Q曲线:是经典的基于潮流的方法，可处理发散问题，在收敛性不好或发散的情况下获得解(V-Q方法是连续潮流的一个特例).在选择的节点加入一台虚拟调相机(rotarycondenser)保持节点电压，改变后者的电压值，可以计算得节点的­V-Q曲线.V-Q曲线ABCDQ1VV-Q曲线表示节点电压随节点负荷的鲁棒性.表示负荷节点电压和需要补偿的无功功率的关系.在稳定的情况下，V-Q曲线上调相机输出为零的点即为电网的解.曲线表示了某节点的无功裕度(曲线1：A),在什么电压值失稳(曲线1：B)V-Q曲线运行点母线电压对无功的灵敏度(曲线1：斜率D)十分容易在潮流计算中包含此计算功能发电机无功极限、变压器变化等非线性环节可以包括在内负荷的电压特性可以包括在内V-Q曲线可以确定恢复某个运行点或取得某个电压值所需要的无功补偿.注意最少的补偿量不在底部(曲线3:B’’)而在（Q-V曲线与补偿装置特性曲线的）切线(曲线3:B’’’)上，这说明与无功补偿装置的特性有关.主要的缺点是它以不切实际的方式加重系统的运行状况(每次只有一个节点)曲线的有效部分在电压为0.90-0.11之间，在这之外模型不准确V-Q曲线虚构调相机的安置点的选择需要判断和电网知识,从理论上来说，它应该装设在系统电压的薄弱点.决定方法可以是：加重系统的运行，识别对应Jacobian阵的零特征值的特征向量的最大分量对于不同的扰动，系统的电压薄弱点不同对一个节点，进行多次潮流才能画出曲线，因而计算速度慢V-Q曲线必须进行多次Q-V曲线计算才能获得系统状况的真实面貌对于特殊的电网，如放射性电网，决定弱地区十分方便，但在网状的电网中，就不是易事了，其中一种方法是计算各点的Q-V曲线，将具有相近无功储备的点归为一群，从而识别可能的电压失稳区域.可以进行故障前后的曲线比较Q3B’’3QVB’’’V-Q曲线不同负荷模型下的曲线比较周围负荷变化后的曲线比较潮流砌计算应用楚场合额：常规烤潮流革计算V-坡Q曲牙线P-北V曲密线长过引程电腿压稳返定分嚷析潮流心：模皆型模型鸟的电京压和否频率拦适用收范围平衡谱机的辽出力暗、地秩理变泻化注意状，平鞠衡机渡对研贴究问稍题的配影响发电声机出呀力的讲分配增加礼负荷般和出未力的木方式潮流冬方程节点骄方程纵＋律其届它（足控制颠）方廉程：AG些C二级师电压糖控制发电阳机定淡子电彼流控属制发电僻机转帝子电得流控蜡制变比饺控制HV脱DC猛线路SV吴C控联制实际祥计算扮时，燥使用歉基于筐功率域的网任络方酿程，照通用洲形式白为：常规雄讨论Y阵钓属稀呈疏矩稠阵常规珍节点葱类型喜：P毒Q，写PV半和平勉衡节后点发电何机无泰功极减限的恨处理牛顿桃法最通控用和疑可靠疏的算津法非线鹊性潮浩流方另程：Ja脸co度bi屯an淹阵：注意潜变量阳的排么列方楼式有捧利于汗主对爸角占潮优在P手-V讲和Q兴-V朗曲线目的n情os谁e点冻，J搞阵奇慌异在P尿-V屯和Q借-V李曲线宾的n竞os瓣e点迅，灵妙敏度逼值改宝变符劈燕号初始册值选怠取：平启懂动：疯V＝因1＋纱j0直流握潮流快速赛分解忙潮流察迭代修正剥方程碍：Ja盖co垮bi轰an棋阵作犹为灵峰敏度症阵文献格讨论拢一些释常规括的潮龙流灵鸟敏度邮分析常用救于电吸压和落无功助的分沸析，宁但需茎谨慎径。线性耻化的恩矩阵永的分构析只商适合采变化毁较少亩的范券围发电雾机负龙载越甚限后叛，灵卵敏度饿可能振发生曾剧变对在档线电幅压安低全分构析来柔说，滩具有纱吸引葱力可讨盘论的枕问题谜：怎么痒区分露潮流韵无解菊和潮辛流发奴散的售问题直流安潮流忽略炉并联滤支路假设广节点政电压吗为1家,快速过分解虏法（F外as道t龙de泳co维up矮le列d澡lo董ad朽f关lo兆w)定雅怀可比否矩阵况法PQ解偶快速紧分解狠法：有功量相角戏修正舒方程烤的系粘数矩观阵用B’代替县，无功纹电压两修正迁方程喘的系狭数矩越阵用B”代替堂，(具体码见张霉伯明《高等俗电力宅网络辱分析》）连续取潮流梁法：在崩会溃点撒，潮甘流J独ac傅ob碍ia旋n阵少奇异夫,植常规航潮流猾计算功法发卡散；连续呜潮流巷法重贵新形电成潮茧流的鸡方式膝，使扰得在跟任何沿可能恳的负微荷状连态下邻，J猜ac游ob嗓ia降n阵闸变为异非奇笼异。有多布种参枣数化哥的方累法，般基本感方法汤是预悦估-揉校正烤的迭带代过栏程。GV负荷ABDFEC从已古知解竿(A警)出简发，甘按切策线方蓝向（笔行列坊式向咬量）程预估板随固掩定的成负荷瞧增加振方向凡的新涨解(希B)在校咽正步博，用筒常规鞠潮流源法，即确定挑固定甜负荷西下的翅解(套C)用新卵的行头列式时向量炼决定画新的瞧负荷验增量坦下的棵运行尤点(匹D)如果百新估劈燕算的委负荷抽在最圆大负萄荷之床外，沸校正猴步中遣的常撒规潮熊流将温发散这时盛选定肢某一驶点电抄压(越?)膜在预擦测值葱，计奔算负星荷量标(E依)为了亡获得篇准确泉的电今压稳某定极午限值对，需个要进异行多顾次计拉算绕过坛极限吹点后饺，又互可以疯用常粒规的功潮流京计算最下半稠段曲勾线基本把算法裕的问霉题：如何苍选定匪节点稻和其努电压好值如何蛮确定刑电压贱的下百降幅搬度如何昨确定毛连续谈潮流饿下的掏发散拖问题最优串乘子终潮流昼法：张伯优明《罚高等跑电力税网络点分析谋》p俗22草5在牛抖顿法靠的校宅正式小中引辰入一忌个松掠驰因沙子，这使得盟功率色偏差蜜量最射小，准在潮固流无梁解的澡情况做下，捡收敛源到最寸小功眠率偏刷差量始。使潮颈流问齐题变戴为一胀个优泪化问酬题进行趁灵敏拾度分许析电压造崩溃云事故谦事例19即87木年1纵月1初2日镰法国廊西部敞电力馋系统词（袁蜘季修莲p2她80谊-2避83涂)：事件浇发生傅在法阵国网垦的西果部，唇时属光冬季飘，气波温较患低.约由即于照朱明和筝热力搭设备厚的原俩因，指负荷兆对电夜压十隔分敏掏感.毅初医始状悲态下扎，有机功/窝无功缝功率言和电准压都挪属正态常状英况.旋从械全国撒来说我，峰芬荷为孩58屠00讽万，病功率台储备朋59弄0万梁.浆10础:5即5到拒11损:4吗1之盏间，略一些属独立缎的事镇件使谜得区茂域内厚的3迟台在爪线机灰组(灭共四逮台)醉相继惩从网归中脱右离，亭留下吴一台抢机组债运行脊.浪11仓:2缘瑞8地登区调样度发系出命种令，别开动造燃汽击轮机刊.在损定失了蚂3台沿机组煮后的13雷秒(暂鞠态稳秋定后灰)，另第4仪机组出由励柄磁电鸽流保罚护动淡作而饥切机忘，引撇起地党区电智压急贺剧下致降，篮40惊0K尖V电泊压跌谦至3热80失KV是.跪在30氏秒的平度稳期贷后，比电压讲继续膜下跌毁并波批及法卵国电初网的术其它贱区域肾，在灿六分巧钟内匪，损军失另到外9丹台常月规火庭电机屠组和讯核电若机组险.省11炮:4小5到社11累:5临0时党，损纱失发躺电容士量9攀00元MW呜.11沃:5唉0时素，区乞域的忽电压妇稳定桃在3携00喜KV倒，在料最远宋端4藏00苹KV干的变馆电所见，电狱压为捉18落0K端V，咬在由搏调度牙中心孟发令踏切负漂荷之机后(化切断至40回0K脚V/脚22汁5K况V的壳变压谨器后众切1嚼50央万负钞荷)基电压伞恢复备.事故恰后的颗分析玻表明无：在规讨定的填时间氧内，合实现赏了紧彼急有评功支坛援(悄起动恭燃汽纯轮机相、增闲加水蕉轮机袜的出役力)版.11源:4寻1后民，第舌一次较电压趣跌落筑，负作荷减笼少，渗使系臭统能僚达到叛一个稳接近皂初始失状态饲的运湖行点弃.11仅:4乓2－倡11肾:4唱5，蓄LT跨C动无作，妖调整世中压自电压崭(2汇0K呜V)遵，使殊负荷培稳定寄，但送运行蝇点在瓦恶化源，E出HV丝式系统曲电压键下跌坝，损畏耗增减加，择无功萌出力以接近洁极限绒.11不:4驴5，铅交流见发电盲机达避到无翻功极淘限，久整个副系统窃出现悟高度狱非线旁性，冠而且尝无法树分地栗区控领制电妄压，渠LT啦C使虚系统昆不稳陈定，坑大量批发电农机跳捆闸.走负厉荷随论电压枕线性僻变化马.锁定奋超高引压/丙高压料网的竿LT丑C，捏系统董会得沃到更班好的恒保护丸.烟同时读，这画种效岩果受颈负荷顺动态酸特性辩的影玩响，浓不能表持续仅时间迅长，秩必须邪采取夏紧急每措施杠(如凯切负卫荷)有些砌切负挣荷命脂令没北有得趁以实盒现.发现求发电迈机最蔑大励位磁电肾流保曲护的盆设定眨和发辅电机应保护桐的延释迟设铺定的年有问私题.在此你事故副中，冈常规乡丰的保夏护表涌现正肿常，虚只是贪在损洪失第偶四台宅发电贤机、箱系统毙超高究压跌集到3弃80正KV侦时，惯22折5K电V高恳压网劈燕的高轻/中攻变压屑器变备比动倾作、谊引起翠负荷莲增加混，导摸致电米压进板一步庙下跌坐.分析妻结果缩慧表明锄，最顽好的颠措施顷是根劣据电惧压判殖据、根利用葱自动中设备妖尽可敲能快摸地锁诊定E当HV会/H穷V变完压器享变比凯，从骡区域货控制细中心援进行候紧急刑状态皱下的毙远方仇负荷禁切除竿.外EH皂V/宴HV张的L谣TC避锁定业自动鉴装置托19申90邻年投微入实朱验，汪现在便法国丢的七怨大区蹄域调汁度的造EM北S中灿都配激有此干装置驻.同时亚，事栗故也育引起概了E载DF肚对在净线电醉压安饶全分读析的波兴趣即.防止组电压忽稳定丘破坏疤的控洁制策丘略（袁短季修固《电烈力系铺统安那全稳纪定控竟制》拨p1纠98葱-2身11叫）用于洁电压俩和无灰功功代率控狸制的励设施江：同步掀发电洗机；静止午无功效补偿克器（松SV犬C）盆；串联茧或并贺联电议容器凡组，临电抗角器；变压押器有横载分柱接开辈关切查换装挠置；就地汇或远寄方切呜负荷违；电压丸控制道的分闲层分北区控削制原租则（1圈）设棚置在禾发电跨厂、授用户辣的一游级电如压控估制通常沾为快挡速反浆应的尿闭环凶控制尽，响如应时棚间一预般为种秒级血。例绘如：翠同步和电机倡的无崇功控月制，爱sv衔c的纱控制桂，以丑及快沈速自商动投棉切电烂容器谁或电亦抗器底等。吹主要孝调节羞由负均荷波津动、布电网巨切换哄和事困故引明起的访快速痰电压粥变化。（2朱）设仿置在扎系统谨枢纽宿点（矩区域构的）滋的二售级改电压拢控制紧：二级绑电压距控制酱响应府速度驴一般楼在几钻分钟咳以内搂。二须级控急制系杂统协峰调一懂个区框域内痕各就疼地一宪级控隆制设撞备的舅工作坟，如汁：改柏变发爷电机虚或s妄vc期的电屑压调堤节定宏值，持投切揉电容拍器和孙电抗核器，趣切负票荷，瞧以及爪必要拔时闭生锁变仍压器扁有载设分接掉开关紧切换哭装置厌等。貌这类参控制催也是宁自动逐闭环忽进行或的，峰二级毒电压芬控制氧系统堆除了粪将上毯述实丈时控走制命轧令从底控制汪中心搁送到耀执行逼地点演外，怒还可笨将各狸种电蛙压安亦全监垒视信彻息送钞给有汉关值耻班人羞员。（3暑）设覆置在卫系统护调度由中心漂（全盗网）驱的三主级电粥压控规制：三级电电压漏控制萌为预午防控锻制，灿包括粥的时敲间跨毅度为惭几十何分钟加。它利的目宝的在错于发疯现电弟压稳猛定性磨的劣然化和键采取校必要清的措既施。潜这类航控制祖主要肉协调戏各二却级控都制系妈统，貌指导守值班父人员腿的干同预。昆除了智安全说监视甘和控凝制外垮，经养济问学题主亏要是巴在三斯级控饮制考舍虑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