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智能电网中基于电压稳定裕度的负荷节点脆弱性评估方法
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更新于2024-08-05
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随着智能电网的快速发展,大规模互联电力系统的形成和清洁能源(如风能、太阳能等)发电系统的广泛应用,对电网的稳定性提出了更高的要求。电网的运行不再仅仅是单一的电能传输,而是包含了更多的复杂性,如分布式电源的接入、负荷中心的变化以及不可预测的天气影响。这些因素增加了电网发生连锁故障的风险,特别是对于那些负荷节点的安全运行问题,它们在整体电网中的状态脆弱性评估显得尤为重要。 本文由丁少倩等人提出的研究关注于如何基于电压稳定裕度来评估电网状态的脆弱性。电压稳定裕度是衡量电力系统在正常运行时,实际运行电压与系统稳定极限(临界电压)之间的差距,它是衡量电力系统稳定性的关键参数。在有电源接入的负荷节点,这种裕度更能体现节点在故障情况下的适应性和抗扰动能力。 作者构建了一种含电源的负荷节点评估模型,通过计算节点运行电压与临界电压的裕度作为评估指标,这有助于揭示节点在不同电源配置下可能面临的脆弱性程度。这种方法强调了对电源接入位置优化的需求,以提高整个电网的稳定性。通过在IEEE-39节点的仿真案例中进行验证,结果显示,该评估方法不仅能有效识别出电网中的薄弱环节,还能指导电网的合理规划和调度,确保其在面对各种不确定因素时仍能保持高效、稳定运行。 关键词:电力系统、状态脆弱性、电压安全裕度、临界电压、新能源,都围绕着核心主题展开,体现了研究者对解决电网安全性挑战的深入理解和实用解决方案。这一研究对于提升智能电网的可靠性和安全性具有重要意义,为电力行业的实践者和研究人员提供了一个新的视角和工具,以应对未来电力系统中的复杂挑战。
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基于电压稳定裕度的电网状态脆弱性评估方法研究
*
丁少倩
1
,
林涛
1
,
徐遐龄
2
,
潘明森
1
,
翟学
1
,
方菲
3
( 1.
武汉大学 电气工程学院
,
武汉
430072; 2.
华中电力调控分中心
,
武汉
430077;
3.
国网天津市电力公司经济技术研究院
,
天津
300010)
摘要
:
随着智能电网的发展
,
大规模互联电力系统的形成以及清洁能源发电系统接入负荷中心带来了不确定性
因素
,
更容易发生连锁故障
。
因此对于该类负荷节点的安全运行问题值得特别关注
。
电力系统脆弱性一直是
智能电网的研究热点课题之一
,
针对上述问题
,
提出了一种基于电压稳定裕度的含电源的负荷节点评估模型及
指标
,
即通过比较节点实际的运行电压和临界电压之间的裕度的临界电压指标来评估有电源接入情况下的负
荷节点的状态脆弱性
,
使状态脆弱性体系的评估更加完善
。
并以未归一化的状态脆弱性指标为基础
,
建立电网
状态脆弱性评估模型
,
研究电源接入电网的最优接入位置
。
最后通过
IEEE-39
节点仿真算例
,
充分证明了该评
价方法的合理性与有效性
,
从而为电网的合理规划和调度运行提供了理论依据
。
关键词
:
电力系统
;
状态脆弱性
;
电压安全裕度
;
临界电压
;
新能源
中图分类号
: TM721
文献标识码
: B
文章编号
: 1001 - 1390( 2016) 09 - 0062 - 05
Research on vulnerability assessment method of
grid state based on voltage sec urity margin
Ding Shaoqian
1
,Lin Tao
1
,Xu Xialing
2
,Pan Mingsen
1
,Zhai Xue
1
,Fang Fei
3
( 1. School of Electrical Engineering,Wuhan University,Wuhan 430072,China.
2. Central China Electric Power Dispatch & Communication Center,Wuhan 430077,China.
3. Tianjin Electric Power Company and Economic Institute of Technology,Tianjin 300010,China)
Abstract: With the development of smart grid construction and operation,the appearance of clean energy power gen-
eration system access to load center and the formation of the regional interconnected power grid has increased the prob-
ability of power failure in large areas,so the secure operation of load nodes deserves special attention. In this paper ,
it puts forward the state vulnerability assessment model and index based on the voltage stability margin,considering
the power access to load node,which males the state vulnerability a ssessment system perfect. Based on state vulnera-
bility index results,the state assessment model of grid is established to judge the optimal access. Finally,simulation
examples on IEEE-39 node system illustrate that the algorithm is effective and practical. In this way,a theoretical ref-
erence is provided for the further study on reasonable planning of power network,as well as its dispatching.
Keywords: power system,state vulnerability,voltage security margin,critical voltage,new energy power
*
基金项目
:
国家自然科学基金面上项目
( 51177111)
0
引 言
近年来
,
新能源发展迅猛
,
其中我国风电发展呈
现出了大规模集中开发的特征
,
并通过超高压线路
输送到负荷中心
,
其应用已得到世界各国的广泛关
注
。
然而
,
由于其随机性和间歇性
,
给电网的安全运
行带来了很大的不确定性
,
造成停电事故频频发
生
[1-3]
。
对于该类负荷节点的安全运行问题值得特
别关注
。
脆弱性是近年来智能电网的研究热点之
一
,
状态脆弱性评估是从系统运行状态的角度来评
估电力系统脆弱性
,
它不但可以对可能存在的薄弱
环节及时提出合理有效的改进措施
,
而且可以为电
网的安全稳定运行以及早期预警提供有价值的数据
参考
。
针对状态脆弱性的研究方法主要有能量函数法
—26—
第
53
卷 第
9
期 电测与仪表
Vol. 53 No. 9
2016
年
5
月
10
日
Electrical Measurement & Instrumentation May. 10,2016
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