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文档简介
第一章绪论[25]。这在某种意义上表明了为此可以通过电压下降趋势的快慢,找出系统的电压更容易发生电压崩溃的节点。I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统电压下降趋势由快到慢的节点排序如表4-3和表4-4所示(许成,马慧妍,2023):表4-3I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统节点电压变化速度排序电压下降速度排序(由快到慢)序号12345678节点号节点14节点9节点10节点4节点5节点11节点13节点12表4-4I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统节点电压变化速度排序电压下降速度排序(由快到慢)序号123456789节点号节点30节点26节点29节点24节点19节点21节点20节点23节点16表4-4(续)电压下降速度排序序号101112131415161718节点号节点18节点17节点10节点15节点14节点12节点4节点3节点7通过表4-3可看出,在I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统中节点14的电压下降速度最快,而节点12的电压下降速度较慢,因此可以知道在系统负荷增大或者电压波动时,这在一定程度上提示节点14最先导致电压不稳或崩溃,而节点12的电压最稳定,最不容易导致电压崩溃(许杰,马慧婷,2023)。同理,在I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统中,节点30的电压下降速度最快,而节点7的电压下降速度最慢,因此可以知道在系统负荷增大或者电压波动时,在这等条件下节点30更容易电压不稳或崩溃,而节点7最不容易导致电压崩溃(许志远,马慧琪,2019)。本研究框架模型的突出特性是其灵活适配与可扩展性。考虑到不同研究背景和需求的多样性,本文在设计模型时,尽量维持各组件的模块化特性,这样可以根据实际情况灵活调整或替换特定部分,同时确保整体架构的稳定性和有效性。这种设计理念不仅增强了模型的实际应用价值,还为后续研究者提供了一个开放平台,鼓励他们在现有基础上进行二次开发或优化。此外,在I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统中的节点9和节点10以及在I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统中的节点26和节点29电压下降速度都很快,仅次于系统中最容易电压崩溃的节点。以此可以系统中在找出这类电压弱节点后,在这点看端绪可以加强对该类节点的监视与预测,同时可以对该类节点及时进行调控,防止电压失稳或崩溃。4.4本章小结本章简单介绍Matlab仿真软件的功能和主要优点,通过I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统对第二章的理论知识进行了仿真计算,得出了不同连续负荷参数下的系统中各个节点的电压状况。同时对仿真结果进行了分析,得出了负荷增大各个节点电压下降的结论并找出了不同节点系统中的电压最稳定和不稳定的点。下一章将结合局部电压稳定L指标对电压稳定问题进行分析,对L指标和电压稳定之间的关系进行验证和分析。第五章局部电压稳定L指标仿真结果及分析第五章局部电压稳定L指标仿真结果及分析5.1引言 在电网中,人们往往根据各种指标对系统电压稳定状态进行判断,本次课题所采用的电压稳定L指标就是一种可用于在线检测系统电压稳定状态的指标。电压稳定L指标的理论、推导公式、物理意义和程序实现步骤在第三章已经有详细的说明,在特定环境之下本章主要通过仿真结果对L指标进行理论验证和分析(许志豪,马慧妍,2019)。5.2电压稳定L指标仿真结果本节使用I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统进行计算及结果分析,方式为从电力系统初始状态逐渐增加负荷功率,直至电压崩溃,源于这样的局势观察不同连续参数时的L指标(许区胜,马琳,2019)。I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统电压稳定L指标与I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统电压稳定L指标分别如表5-1和表5-2所示:表5-1I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统电压稳定L指标λ节点4节点5节点9节点10节点11节点12节点13节点141.10.03270.02230.07340.07010.03980.02080.03390.08441.30.03900.02660.08820.08420.04770.02480.04050.10181.50.04540.03100.10360.09890.05570.02880.04730.11991.70.05200.03550.11970.11420.06410.03290.05430.13881.90.05880.04010.13640.13020.07270.03720.06150.15882.10.06570.04480.15400.14690.08160.04150.06890.17982.30.07290.04960.17250.16450.09090.04590.07650.20202.50.08030.05470.19210.18310.10050.05040.08440.22572.70.08800.05990.21290.20290.11060.05510.09260.25112.90.09600.06540.23520.22400.12130.05990.10120.27843.10.10450.07110.25930.24680.13260.06480.11020.30803.30.11330.07720.28550.27150.14460.07000.11960.34053.50.12280.08360.31440.29870.15750.07530.12960.37653.70.13290.09050.34680.32900.17150.08090.14030.41723.90.14400.09810.38390.36360.18700.08690.15190.46424.10.15630.10660.42780.40420.20470.09320.16470.52024.30.17050.11640.48260.45460.22550.10020.17920.59084.50.18800.12870.55900.52400.25250.10840.19710.69034.70.21820.15040.73100.67590.30490.12130.22830.91964.9不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛表5-2I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统电压稳定L指标λ节点3节点4节点7节点10节点12节点14节点15节点16节点170.10.03900.04650.03060.10120.06140.08740.09410.10990.11100.20.04290.05110.03360.11180.06760.09640.10390.12170.12280.30.04680.05580.03660.12290.07390.10570.11410.13380.13510.40.05070.06050.03970.13430.08040.11520.12450.14640.14780.50.05480.06540.04280.14610.08710.12500.13530.15950.16090.60.05890.07030.04600.15830.09390.13520.14640.17310.17460.70.06310.07530.04920.17110.10100.14570.15800.18730.18890.80.06740.08050.05250.18440.10830.15660.17000.20210.20390.90.07190.08580.05580.19840.11580.16790.18250.21780.21961.00.07640.09130.05920.21310.12360.17970.19570.23420.23621.10.08110.09690.06270.22860.13170.19200.20950.25160.25371.20.08600.10270.06630.24500.14010.20500.22400.27020.27241.30.09100.10870.07000.26260.14900.21870.23950.29000.29231.40.09630.11500.07380.28150.15840.23330.25600.31140.31391.50.10180.12160.07780.30210.16840.24900.27390.33480.33741.60.10760.12850.08190.32470.17910.26590.29340.36060.36351.70.11380.13590.08620.35020.19070.28460.31500.38970.39281.80.12040.14390.09090.37980.20380.30580.33980.42360.42701.90.12800.15290.09600.41730.21940.33160.37060.46630.47032.0不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛表5-2(续)λ节点18节点19节点20节点21节点23节点24节点26节点29节点300.10.11640.12450.12010.11670.11330.12800.14610.14810.17170.20.12880.13790.13290.12920.12540.14190.16240.16440.19100.30.14160.15170.14620.14210.13790.15640.17940.18150.21120.40.15490.16610.16000.15560.15090.17150.19720.19940.23240.50.16870.18100.17440.16960.16440.18720.21590.21810.25480.60.18300.19650.18930.18410.17840.20370.23570.23780.27840.70.19800.21280.20480.19940.19300.22090.25660.25870.30360.80.21360.22980.22120.21530.20840.23910.27880.28090.33050.90.23000.24770.23830.23210.22450.25840.30250.30460.35941.00.24730.26660.25640.24990.24150.27880.32810.33010.39071.10.26550.28670.27550.26870.25950.30060.35570.35770.42481.20.28490.30800.29590.28880.27870.32410.38580.38790.46241.30.30570.33090.31780.31040.29930.34950.41910.42130.50441.40.32810.35570.34140.33380.32150.37730.45620.45880.55201.50.35240.38280.36720.35950.34590.40810.49850.50180.60731.60.37930.41280.39580.38800.37290.44280.54770.55230.67331.70.40940.44660.42800.42030.40360.48300.60710.61430.7560续上表:λ节点18节点19节点20节点21节点23节点24节点26节点29节点301.80.44450.48610.46550.45840.43970.53150.68360.69650.86841.90.48840.53600.51300.50730.48630.59690.79880.82821.05722.0不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛不收敛根据上述结论为了更加直观的观察表5-1和表5-2的变化趋势,使用Matlab的图形处理能力,将I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统的各节点电压稳定L指标变化情况使用图形表现出来。把前文综述的成果和本阶段的研究、计算结果对照,大致是相近的。这首先意味着,本研究在方法论层面是有效且可靠的。这种契合不仅为先前研究的结论背了书,也为现有理论框架增添了新助力。借助严谨周密的研究设计、数据收集和分析流程,本文能够重现前人研究的核心发现,并以此为跳板深入研讨。这既增强了对研究假设的信服度,也坐实了所采用研究方法的科学根基。而且,这种一致性为不同研究间的对比提供了基准,利于构筑更为全面、系统的理论生态。分别如图5-1和图5-2所示(刘嘉伟,陈婉琳,2022):图5-1I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统各节点电压稳定L指标变化图5-2I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统各节点电压稳定L指标变化此外,在此类特定条件下可以推知其结果为了便于将找出电压变化情况与电压稳定L指标之间的关系,使用Matlab程序将I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统所有负荷节点的电压变化与电压稳定L指标体现在同一张图上,从这些模式中显现各节点情况如下列各图所示(胡志杰,王雅静,2021):图5-3节点4电压变化和L指标变化图5-4节点5电压变化和L指标变化图5-5节点9电压变化和L指标变化图5-6节点10电压变化和L指标变化图5-7节点11电压变化和L指标变化图5-8节点12电压变化和L指标变化图5-9节点13电压变化和L指标变化图5-10节点14电压变化和L指标变化同时,为了降低系统的L指标,并观察不同影响因素对系统的灵敏度,将采用系统临界崩溃状态时L指标最大的节点进行研究(韦志杰,唐雅静,2021)。由此可以窥其全貌此时I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统λ=3.7,L指标最大的节点为节点14,L=0.9196;I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统λ=1.9,L指标最大的节点为节点30,L=1.0572。提及上文结论的验证,在此暂不详述,时间因素的掣肘不可忽视。科研多是长期差事,尤其面对复杂问题或新领域开拓,充足时间是观察、分析并获可靠结论的必备。本研究虽有起始成果,但要对所有结论全方位精细验证,还需更长时间的跟踪研究与多次实验。这有助于剔除偶然因素干扰,让成果的可信度与普适性迈向更高层级。另外,技术手段发展水准也波及结论验证过程。科技前行里,新研究工具与技术持续冒出,给科研带来更多新机遇。将各个影响因素改变原来的0.01倍,这在某种意义上表明了观察L值的变化量,得出灵敏度,仿真结果如下(郑博文,谢雨萱,2022):表5-3I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统Pl的灵敏度改变Pl的节点节点2节点3节点4节点5节点6节点9节点14的L值0.91950.91780.90570.91760.91820.8890L值的变化量0.00010.00170.01380.00190.00140.0305Pl的变化量0.00220.00940.00480.00080.00110.0030灵敏度0.04510.18272.89162.55271.215610.3498表5-3(续)改变Pl的节点节点10节点11节点12节点13节点14节点14的L值0.90880.91650.91530.90810.8880L值的变化量0.01080.00300.00420.01140.0315Pl的变化量0.00090.00040.00060.00140.0015灵敏度12.00238.71256.94618.467321.1690表5-4I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统Ql的灵敏度改变Ql的节点节点4节点5节点9节点10节点11节点12节点13节点14节点14的L值0.92080.91910.90140.91360.91870.91930.91760.9116L值的变化量0.00130.00040.01820.00590.00080.00020.00190.0080Ql的变化量0.00040.00080.00170.00060.00020.00020.00060.0005灵敏度3.24850.576010.956210.25474.62201.41793.356215.9443表5-5I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统Pg的灵敏度改变Pg的节点节点2节点14的L值0.9194L值的变化量0.0002Pg的变化量0.0040灵敏度0.0450表5-6I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统V的灵敏度改变V的节点节点2节点3节点6节点8节点14的L值0.86850.78290.83640.8725L值的变化量0.05100.13660.08320.0471V的变化量0.01050.01010.01070.0109灵敏度4.882213.52557.77104.3181表5-7I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统Pl的灵敏度改变Pl的节点节点2节点3节点4节点5节点7节点8节点10节点30的L值1.05701.05691.05361.05661.05611.05671.0561L值的变化量0.00000.00010.00340.00040.00090.00030.0009PL的变化量0.00220.00020.00760.00940.00230.00300.0006灵敏度0.01020.30780.44340.04320.38940.11001.5858表5-7(续1)改变Pl的节点节点12节点14节点15节点16节点17节点18节点19节点30的L值1.05611.05631.05571.05631.05531.05631.0549L值的变化量0.00080.00070.00130.00070.00170.00060.0021PL的变化量0.00110.00060.00080.00040.00090.00030.0010灵敏度0.74661.16881.56332.01511.86212.01972.1888表5-7(续2)改变Pl的节点节点20节点21节点23节点24节点26节点29节点30节点30的L值1.05651.05321.05611.05361.05371.05311.0296L值的变化量0.00050.00380.00080.00340.00320.00390.0274Pl的变化量0.00020.00180.00030.00090.00040.00020.0011灵敏度2.07702.16512.61813.87199.251816.350125.8230表5-8I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统Ql的灵敏度改变Ql的节点节点3节点4节点7节点10节点12节点14节点15节点16节点17节点30的L值1.05691.05691.05661.05651.05611.05671.05651.05651.0555L值的变化量0.00010.00010.00040.00050.00080.00020.00050.00040.0015Ql的变化值0.00010.00020.00110.00020.00080.00020.00030.00020.0006灵敏度0.51340.57740.37962.56841.11501.55611.95092.42082.6231表5-8(续)改变Ql的节点节点18节点19节点20节点21节点23节点24节点26节点29节点30节点30的L值1.05681.05611.05681.05341.05641.05341.05421.05531.0527L值的变化量0.00020.00090.00020.00360.00050.00360.00280.00160.0043Ql的变化值0.00010.00030.00010.00110.00020.00070.00020.00010.0002灵敏度2.34572.54562.57753.23453.39155.322012.024918.259422.3690表5-9I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统Pg的灵敏度改变Pg的节点节点2节点5节点8节点11节点13节点30的L值1.05691.05691.05661.05651.0566L值的变化量0.00010.00010.00040.00050.0004Pg的变化量0.00580.00250.00350.00180.0017灵敏度0.01020.04330.11000.28750.2329表5-10I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统V的灵敏度改变V的节点节点2节点5节点8节点11节点13节点30的L值1.03291.04650.99781.03701.0338L值的变化量0.02400.01050.05920.02000.0232V的变化量0.01050.01010.01010.01080.0107灵敏度2.30011.03995.86111.84772.16555.3电压稳定L指标仿真结果分析根据I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统电压稳定L指标数据和图形结果,可以电压稳定L指标与电压稳定进行如下分析:(1)由表5-1和5-2可知,当系统电压稳定时,这在一定程度上提示各节点电压稳定L指标的值位于0和1之间;在这等条件下当系统临界稳定时(I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统为λ=3.7,I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统为λ=1.9),根据第三章公式(3-7)可知,I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统的电压稳定L指标值为节点14的L值(L=0.9196),,I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统的电压稳定L指标值为节点30的L值(L=1.0572),皆约等于1(张志国,陈雅静,2022);当系统电压崩溃时(I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统为λ=3.9,I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统为λ=2.0),由其变化规律可知,从中可看出问题所在此时I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统的电压稳定L指标值为节点14的L值,I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统的电压稳定L指标值为节点30的L值,皆大于电压临界稳定时的值,大于1。在数据收集进程中,本文采用了多种办法,包含问卷调查、实地交流以及文献综述等,目标是从多个视角获取全面且真实的数据内容。通过对这些数据进行有条理的分析与处理,本文得以有效地验证研究假设,发现其中暗藏的规律性和潜在的联系。虽然本研究收获了一定成果,不过本文也明确地知道,所有研究都存在自身固有的局限性。未来的研究可以在现有成果之上进一步深化,尤其在样本的甄选、研究方法的改进以及理论模型的完善等方面,还有很大的发展空间。由此可以得出符合在理论上,在这点看端绪电力系统在不同的电压稳定状态所对应的电压稳定L指标,即电压稳定时大于0小于1,电压临界稳定时等于1,电压崩溃时大于1。(2)表5-1、5-2和图5-1、5-2可知,根据公式(2-3)将连续参数λ从基态逐渐增加到电压崩溃(I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统为λ=3.9,I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统为λ=2.0),即所有的负荷节点的功率增大时,在特定环境之下负荷节点的电压逐渐降低直至电压崩溃(林嘉琪,刘思远,2022)。L值随着系统负荷的增加而逐渐增大。同时,根据图5-3至5-10可以看出,电压下降越快,系统约趋向于不稳定越快,源于这样的局势电压稳定L的值增长的幅度越大(如节点14、节点10和节点9);基于阶段性研究的梳理,对后续内容有启发,先看研究方法,能找出优化改进点。之前研究阶段的经验教训,让有效方法与需调整摒弃的手段清晰可见。如数据收集,可更关注样本多样性和代表性,确保样本准确反映目标群体特征。此外,不同研究问题,灵活运用多种数据收集技术,能提升数据全面性和可靠性。电压下降越慢,系统约趋向于不稳定越慢,电压稳定L的值增长的幅度越小(如节点12和节点5)。由图表可知,电压稳定L指标随着电压稳定状态的变化而变化,当系统电压由稳定变大不稳定时,电压稳定L指标由0逐渐向1变化,根据上述结论电压下降越快就越趋向于1(赵海燕,陈思远,2022)。可见电压稳定L指标能够正确的反映电压稳定的状态,可用于在线实时监控系统的电压稳定状态,人们可以通过观察电压稳定L指标来观察此时电力系统电压稳定状况。在数据分析阶段,本文采取了多种统计方法来检验数据的有效性,并识别潜在的异常值。通过对数据分布特征的深入分析,本文能够有效地剔除那些明显偏离正常范围的数据点,同时保留具有代表性的样本信息。此外,本文还利用敏感性分析来评估不同参数变化对研究结论的影响程度,确保最终结论的稳健性和普适性。(3)可以通过电压下降趋势的快慢与L指标的变化值,在此类特定条件下可以推知其结果找出电力系统中电压更容易崩溃的节点。I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统电压下降趋势由快到慢与电压稳定临界时L指标大小的节点排序如表5-3和表5-4所示:表5-3I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统电压下降速度(由快到慢)与电压稳定L指标值(由大到小)序号12345678电压下降速度节点14节点9节点10节点4节点5节点11节点13节点12电压稳定L指标节点14节点9节点10节点11节点13节点4节点5节点12表5-3I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统电压下降速度排序(由快到慢)序号123456789电压下降速度节点30节点26节点29节点24节点19节点21节点20节点23节点16电压稳定L指标节点30节点29节点26节点24节点19节点20节点21节点18节点23表5-3(续)电压下降速度排序序号101112131415161718电压下降速度节点18节点17节点10节点15节点14节点12节点4节点3节点7电压稳定L指标节点17节点16节点10节点15节点14节点13节点4节点3节点7通过表5-3可轻易看出,在I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统中节点14下降速度最快,同时节点14在电压临界稳定时L指标值最大,节点14电压稳定L指标值为整个系统的电压稳定L指标值。同理,在I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统中,从这些模式中显现节点30电压下降速度最快,同时节点30在电压临界稳定时L指标值最大,节点30电压稳定L指标值为整个系统的电压稳定L指标值(林俊杰,冯晓燕,2023)。可见在系统负荷增大或者电压波动时,I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统中的节点14和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统中的节点30最先发生电压崩溃。由此可以窥其全貌因此通过对比不同节点的电压稳定L指标,来找出系统中容易造成电压崩溃的节点,再通过加强对这些节点的电压稳定L指标监视与预测,对这些节点及时进行调控,防止电压失稳或崩溃(许睿达,卫紫悦,2021)。(4)根据L指标可知,整个系统的L指标为数值最大的节点的L值。因此,通过观察不同因素对该节点的灵敏度可观测不同因素对系统电压稳定的影响(兰浩然,殷子涵,2021)。通过结果表5-3至表5-10可知,I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统灵敏度最大的分别为节点14和30的有功负荷Pl,其次为节点14和节点30的无功负荷Ql。然后是系统中L值高节点的有功负荷Pl和无功负荷Ql,如I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统中的节点9和节点10(樊博涛,陈丽娟,2023);I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统中的节点29和节点26。此外,这在某种意义上表明了系统PV节点的电压变化对系统电压稳定也有不小的影响。在数据分析方法的选用上,本文不仅采用了传统的统计分析方法,如描述性统计、回归分析等,还引入了近年来发展迅速的数据挖掘技术和算法。例如,通过实施聚类分析来识别数据中的潜在模式,或者利用决策树算法来预测未来趋势。这些前沿技术为深入探究复杂现象提供了有力支持,并有助于发现海量数据背后隐藏的深层次关系。另外,本文还强调了混合方法的应用,即结合定量研究与定性研究,以获得更全面的研究视角。而系统输入有功功率Pg灵敏度最小,说明系统输入功率的变化对系统的电压稳定影响不大。由上述分析可知,在系统电压临界稳定时,可以通过减少L指标最大的几个节点的负荷有功功率和负荷无功功率,一般情况下可先减少无功功率输入,这在一定程度上提示再进行有功功率调节(邱伟宸,马超凡,2024)。同时可以对PV节点的电压进行调控,降低系统电压稳定L指标,使系统回到电压稳定状态。5.4本章小结通过I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统对第三章的理论知识进行了仿真计算,得出了不同连续负荷参数下的系统中各个节点的电压稳定L指标。同时对仿真结果进行了分析,通过各节点电压变化情况与电压稳定L指标变化情况,分析电压稳定L指标与系统电压稳定状态之间的联系。得出L指标能够正确反映电压稳定状况的结论,同时可通过观测系统中的L指标,来观察系统电压稳定状况,并及时做出预防措施。而通过灵敏度分析可知,可以调节L值大的节点的有功负荷和无功负荷,以及PV节点的电压,使系统从临界稳定状态变为稳定状态。第六章总结与展望第六章总结与展望6.1全文总结本次课题以电力系统电压稳定问题为研究角度,对电力系统电压稳定问题的背景和研究的意义进行了讨论,同时讨论了电压稳定问题的算法和电压稳定L指标的国内外研究现状。电压稳定L指标是一种有效判断电力系统各节点电压稳定状态的有力判据,可以为电力系统的安全稳定运行提供良好的理论依据和量化指标。同时利用连续潮流计算的特点,求取出电力系统崩溃点,从中可看出问题所在再根据L指标对电力系统崩溃前后的变化进行分析。本文的主要工作如下:(1)讨论了课题主要研究方向,再通过国际的大停电事故说明电压稳定问题研究的意义以及需求的迫切性。(2)对连续潮流算法和电压稳定L指标的理论进行了介绍,并通过详细的推导公式对理论进行分析和阐述,同时讲诉了较为详细的Matlab仿真软件实现步骤,并制作了流程图,使得整个过程直观易懂。(3)对连续潮流算法和电压稳定L指标及其灵敏度进行仿真实现,通过图表的形式将结果表现出来,并对结果进行了分析,在这点看端绪得出了相应的结论。本次课题所得出的结论:(1)电压稳定L指标符合预期理论,在系统电压稳定时L值大于且0小于1;在系统电压临界稳定L值为1;电压崩溃时L值大于1。(2)电压稳定L指标可以实时反馈电力系统各节点不同状况下的稳定情况,一般规律如下:在电力系统电压稳定时L值较小,在特定环境之下当系统负荷增加时,电压逐渐降低,电压稳定L指标的值逐渐增大,电压下降得越快,L值增大越明显。(3)可以通过观察各个节点的电压稳定L指标找出系统中更容易造成电压崩溃的点,再通过加强对这类节点的检测与调控,对系统电压稳定情况进行及时的判断和处理。(4)可通过计算不同点的灵敏度,来确定不同点对系统电压稳定的影响,同时可以通过改变这些因素,使系统更加稳定的运行。6.2未来展望本文通过连续潮流算法和电压稳定L指标对电力系统电压稳定问题进行了理论研究和仿真分析,但在此期间仍然存在着一些问题,在未来研究中,还需要进一步解决:(1)在使用连续潮流计算时,由于未进行预测、校正和步长控制环节,仅仅使用了最基础的理论进行分析,因此在计算时可能会因为步长选择不够理想而影响到了计算的速度以及和精准度。(2)在进行电压稳定L指标仿真实验时,由于λ的精度问题,导致电压稳定L值不够精确,比如在I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统中,当电压临界崩溃时,L值仅为0.9196;而在I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统中,电压临界崩溃时,L值为1.0572。因此在计算时要注意精度,否则得出的结果将会出现误差,与理论值不符。(3)在本次课题中所使用的系统分别为I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点系统和I(樊博涛,陈丽娟,2023)30节点系统,而在实际电网中节点数远大于仿真所用的系统,因此应进一步使用更多节点的系统进行仿真实验,以支撑理论的正确性和合理性。(4)在本次课题的灵敏度计算中,仅仅是通过改变不同因素而改变L值,并没有提出可以适用于各种不同系统的公式。因此在以后的研究中,应当使用公式进行计算灵敏度,可增加计算的速度和减少误差。参考文献参考文献MazharAli,ElenaGryazina,OlegKhamisov,TimurSayfutdinov.OnlineassessmentofvoltagestabilityusingNewton‐Correctoralgorithm[J].IETGeneration,Transmission&Distribution,2020,14(19).甘德强,胡江溢,韩祯祥.2003年国际若干停电事故思考[J].电力系统自动化,2004,28(3):1-4.赵海燕,陈思远.从美加大停电事故看我国电网安全稳定对策的研究[J].电力设备,2022(03):8-12.林俊杰,冯晓燕,等.巴西“2.4”大停电事故及对电网安全稳定运行的启示[J].电力系统自动化,2023,35(9):1-5.许睿达,卫紫悦.巴西“2009·11·10”和“2011·2·4”大停电事故及启示[J].中国电力,2021,44(11):19-22.兰浩然,殷子涵.印度“7.30”、“7.31”大停电事故分析及启示[J].中国电机工程学报,2021,32(25):167-174.樊博涛,陈丽娟.印度“7.30”、“7.31”大停电事故分析及对我国电网调度运行工作的启示[J].电网技术,2023,37(07):1841-1848.邱伟宸,马超凡,等.土耳其“3.31”大停电事故分析及对我国电网安全运行的启示[J].中国电机工程学报,2021,36(21):5788-5795廖明轩,杜景澜.土耳其“3·31”大停电事故分析及启示[J].电力系统自动化,2016,40(23):9-14.ProjectGroupTurkey.ReportonblackoutinTurkeyon31stMarch2015-finalversion1.0[R].ENTSO-E,2023-09-21韩立波,贺兰山,吴浩.电力系统无功与电压稳定性[M].中国电力出版社,2004.CIGRETaskForce38.02.10.Criteriaandcountermeasuresforvoltagecollapse[R].CIGRE,1995.CIGRETaskForce38.02.10.ModelingofVoltageCollapseIncludingDynamicPhenomena[J].Electra,No.147,1993:71-77I(樊博涛,陈丽娟,2023)/CIGREJointTaskForceonStabilityTermsandDefinitions.DefinitionandClassificationofPower周海涛,曾丽娜temStability[J].I(樊博涛,陈丽娟,2023)Trans.OnPower周海涛,曾丽娜term,2004,19(2):1387-1401N.Hatziargyriou,JVMilanovic.DefinitionandClassificationofPower周海涛,曾丽娜temStabilityRevisited&Extended[J].I(樊博涛,陈丽娟,2023)Trans.OnPower周海涛,曾丽娜tems,2020成羽辰,郭瑞倩.电力系统电压稳定的潮流多解算法综述[J].电力系统及其自动化学报,2017,29(5):7-13.陈星河,赵雨桐.基于神经网络的电压稳定裕度快速计算方法[D].湖南大学,2017.吴彭博,何雯瑶.电力系统电压稳定L指标分析及其改进评价方法[D].湖南大学,2018.罗景辰,夏清婉.基于连续潮流的电力系统电压稳定性研究[D].西南交通大学,2011.张明天,孙昊羽.基于快速解耦的电力系统连续潮流并行计算方法[J/OL].电力系统及其自动化学报:1-8[2021-05-07]./10.19635/ki.csu-epsa.000742.周奇朝,杨雨桐.电压稳定在线监控的简化L指标及其灵敏度分析方法[J].电力系统自动化,2012,36(21):13-18.陈雨泽,赵俊天.考虑风电随机性的静态电压稳定概率评估[J].中国电机工程学报,2016,36(03):674-680.KesselP,GlavitschH.Estimatingthevoltagestabilityofapower周海涛,曾丽娜tem[J].I(樊博涛,陈丽娟,2023)TransactionsonPowerDelivery,1986,1(3):346-354.余启铭,李浩淼.利用局部指标进行电压稳定在线监控的研究[J].电网技术,1999(01):45-49.汤梓皓,范俊杰.基于局部电压稳定指标的裕度灵敏度分析及应用[J].电力自动化设备,2012,32(04):1-5+30.张文杰,黄婧怡.基于扩展仿射模型的不确定性静态电压稳定性全局灵敏度分析[J/OL].电工技术学报:1-12[2021-04-28].https:///10.19595/ki.1000-6753.tces.200850.周海涛,曾丽娜.负荷裕度及其与典型参数的灵敏度计算[J].电机与控制学报,2015,19(08):28-35.傅德昊,张媛媛.基于广域量测信息的负荷裕度灵敏度计算新方法[J].电工技术学报,2016,31(21):102-113.吴子轩,李嘉怡.基于电压灵敏度的交直流系统源网协调电压优化控制[J].智慧电力,2019,47(04):66-72+80.田力行,钱慧慧.大电网静态电压稳定在线防控灵敏度分析新方法[J].电网技术,2020,44(01):245-254.结论学术探索的感恩与收获,在撰写论文的过程中,我深刻体会到了学术研究的魅力与挑战。感谢我的导师,您的智慧之光照亮了我前行的道路。同时,也感谢那些与我一起奋斗过的同学们,我们的合作与交流让我收获了宝贵的学术财富。家人的理解与支持,是我不断前行的动力源泉。
附录1.I(樊博涛,陈丽娟,2023)14节点初始数据节点数平衡节点号平衡节点电压计算精度1411.060.00001线路参数序号节点i节点jrxb/21120.019380.059170.02642230.046990.197970.02193240.058110.176320.01874150.054030.223040.02465250.056950.173880.0176340.067010.171030.01737450.013350.042110.006487800110010109100.03181
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