[发明专利]一种新型电压稳定性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型电压稳定性检测方法，尤其涉及一种属于电力系统研究领域。

背景技术

电压稳定性是电力工业最为关注的问题之一。近几年的几次大停电事故都与电压崩溃有关。预防电压崩溃除了需要优良的离线系统规划实践外，还需要一种有效的在线电压稳定监测工具。基于这种考虑，很多学者提出了许多在线电压稳定指标。

在这些指标中，运用局部相量测量来判定电压不稳定的技术引起了专家学者的广泛关注。这类技术的主要方法可以概括为：在母线上测量当地的电压和电流相量，进而得到从此母线看进去的系统戴维南等值电路。如果负载阻抗与系统的戴维南等值阻抗“匹配”，则判断为电压不稳定。换句话说，可以用阻抗匹配状态来估计能够传递到本地测量点的最大功率。这种思路原理简单并且已经提出了多种实施方案。文献[B.Gao,G.K.Morison,and P.Kundur.Voltage stability evaluation using modal analysis[J].IEEE Trans.Power Systems,vol.7,pp.1529-1542,Nov.1992.]阐述了一种运用本地测量来计算输电系统关于母线强壮性的数字继电器。文献[K.Vu,M.M.Begovic,D.Novosel,et al.Use of local measurements to estimate voltage-stability margin.IEEE Trans.on Power Systems,vol.14,no.3,pp.1029-1035,Aug.1999.]提出了一种关于戴维南等值电压和阻抗的实时自适应辨识方法。

文献[I.Smon,G.Verbic,and F.Gubina.Local voltage-stability index using Tellegen’s theorem[J].IEEE Trans.on Power Systems,vol.21,no.3,pp.1267-1275,Aug.2006.]用特勒跟定理来简化戴维南参数的确定。

本发明将上述源于阻抗匹配理论的电压稳定性判定方法称作“单端口阻抗匹配法”。由于这种方法只需要本地信息，所以很容易实施。但是，[Y.Wang,W.Y.Li,and J.P.Lu.A new node voltage stability index based on local voltage phasors[J].Electric Power Systems Research,pp.79(2009)265271.]这种方法存在明显的缺陷：当估计等值戴维南参数时需要假定它们都是常数。然而在电压崩溃过程中这种条件很难满足，因为系统将会经历持续的变化，如线路跳闸、并联电容器投切、发电机达到无功出力限制等。此外这种方法不适用于多负载系统。

中国专利200810016922.6、文献[王漪，柳焯.基于戴维南等值的系统参数跟踪估计[J].电网技术，2000，24(11):28-30]、[廖国栋，王晓如.基于广域测量的电压稳定在线监测方法[J].中国电机工程学报，2009，29(4):8-13]、[付英，李兴源.基于静态等值的在线实时电压稳定性分析[J].电力系统自动化，1997，21(11):25-28]、[汪洋，卢继平，李文沅，等.基于局部网络电压相量的等值模型及其电压稳定性指标[J].中国电机工程学报，2008，28(34):52-58]所述的电压稳定性判定方法虽然只需要在当地母线检测电压、电流数据，易于实施，但存在明显的缺陷。首先，该类方法在估计戴维南等值参数时需要假定这些参数都维持不变，然而在电压崩溃过程中这个条件很难满足，整个系统（包括戴维南等值参数）都将发生持续的变化。其次，这类电压稳定性判定方法也不适用于多负载系统，而本申请所述电压稳定性判定方法可适用于多负载系统。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种新型电压稳定性检测方法，通过对“单端口阻抗匹配法”进行分析和研究，证明此方法的缺陷，进而在其基础上提出了一种基于“等值阻抗匹配”的电压稳定性检测方法。它具有将所有负载都移到将要被等值的系统的外部，通过耦合条件，根据阻抗匹配原理模拟出负载间的相互作用，进而对电压稳定性进行预测的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型电压稳定性检测方法，主要包含以下几个步骤：