[发明专利]用于识别电力系统中的弱总线的系统和方法

说明书

根据一个实施例，提供用于确定电力系统（100）中的一个或多个弱总线（102，104，106，108，110，304，306）的方法。该方法包括计算作为与多个总线（102，104，106，108，110，304，306）关联的相量值和参考相位角（其对应于这些多个总线（102，104，106，108，110，304，306）中的一个）的函数的电压稳定性指数（VSI），其对应于电力系统（100）中的多个总线（102，104，106，108，110，304，306）。相量值包括（a）电压幅度（V_m）和相位角（δ_m），两者都对应于相应的总线，或（b）电压幅度的变化（△V_m）或变化率，和相位角的变化（△δ_m）或变化率，两者都对应于相应的总线。该方法进一步包括基于计算的VSI从电力系统（100）中的多个总线（102，104，106，108，110，304，306）识别一个或多个弱总线（102，104，106，108，110，304，306）。

背景技术

稳定性是现代电力系统中的关键问题之一。随着电网变得更复杂，电网网络中的电压稳定性对于公用事业提供可靠服务甚至变得更关键。监测并且控制电力系统来提供连续且可靠的服务；然而，系统断电仍可能发生并且通常与电压不稳定关联。因为电力系统稳定性直接与网络、负载条件、系统中的变化和时间联系起来，尽可能早地感测或预测不稳定，这是必要的。计算或测量电压稳定性中的任何误差可导致电压不稳定的检测中的延迟。感测和实施对策中的任何延迟可进一步使系统条件恶化并且可以导致不希望且不可控的崩溃，或更昂贵的对策。

用于确定电压不稳定的方法可大致分成三类；可需要一些广域网信息（例如拓扑、发电机的无功功率极限、线路阻抗，等）的第一类；可使用局域网信息的第二类，例如特定线路上的功率流或在末端总线处的电压和电流；以及可不需要任何系统信息而相反仅依靠局部测量（例如电压、电流和这些量的变化率）的第三类。

现有的方法中的大部分使用基于模型的解决方案而不是基于测量的方法。一个常用的基于模型的方法使用功率流或持续功率流来跟踪功率电压（PV）曲线用于电压不稳定评价。在工业中使用的一个基于测量的方法是Thevenin方法，其使用电压和电流相量值来评估电压不稳定。一些现有的方法试图识别例如弱总线等系统中的弱位置并且可以进一步用于在系统达到电压不稳定点之前实施对策。

这些现有方法的挑战是它们对于电压不稳定的实时评价是不准确的或在计算上是繁琐的。此外，除例如连接性、网络参数、关于负载状况、控制中的变化、断电等用于评价电压不稳定的信息等其他参数外，现有的基于测量的方法还需要例如电压和电流相量值等各种参数。这些参数中的任一个的不可用或计算它们中的误差可导致电压不稳定的不准确检测，这可导致服务中断并且因此对消费者和公用事业两者都导致损失。

发明内容

根据一个实施例，提供用于确定电力系统中的一个或多个弱总线的方法。该方法包括计算作为与多个总线关联的相量值和参考相位角（其对应于这些多个总线中的一个）的函数的电压稳定性指数（VSI），其对应于电力系统中的多个总线。相量值包括（a）电压幅度（V_m）和相位角（δ_m），两者都对应于相应的总线，或（b）电压幅度的变化（△V_m）或变化率，和相位角的变化（△δ_m）或变化率，两者都对应于相应的总线。该方法进一步包括基于计算的VSI从电力系统中的多个总线识别一个或多个弱总线。

提供一种方法，其包括：

（i）计算作为与多个总线（102，104，106，108，110，304，306）关联的相量值和参考相位角的函数的电压稳定性指数（VSI），其对应于电力系统（100）中的多个总线（102，104，106，108，110，304，306），所述参考相位角对应于所述多个总线（102，104，106，108，110，304，306）中的一个总线，其中所述相量值中的每个包括以下中的一个：