电力系统极限诱导分岔点快速追踪算法

"该文主要介绍了一种针对电力系统中由无功越限引发的极限诱导分岔点的快速追踪方法，旨在提高系统的电压稳定性。文章首先阐述了无功功率超出限制如何导致电压失稳，并提出了相应的判断标准。接着，文中提出了两种不同阶段的追踪策略：远离分岔点时，运用局部曲线拟合技术来动态调整负荷增长步长，快速接近分岔点；接近分岔点时，采用二阶灵敏度方法对PV节点进行无功上限排序，并结合步长折半搜索法，精确找到极限诱导分岔点。这种方法在IEEE 118节点测试系统中的应用验证了其高效性和实用性。" 在电力系统中，极限诱导分岔（Limit Induced Bifurcation, LIB）是一个关键的稳定问题，特别是当无功功率超过限制时，可能导致电压失稳甚至崩溃。文章首先建立了一个判断电压稳定性的标准，即通过分析节点电压对无功功率变化的敏感性（dUj/dλ）来确定系统是否处于电压失稳边缘。如果dUj/dλ大于零，那么系统可能面临电压崩溃的风险。 为了追踪这种分岔点，文章提出了一个两阶段的算法。在远离分岔点的阶段，利用局部曲线拟合技术，根据节点电压对负荷参数的二阶导数（d2U/dλ2）来估算负荷增长步长，以自适应的方式调整步长，使系统能快速逼近分岔点。这一过程通过式（7）的局部曲线拟合公式实现，能够动态地估计负荷增长步长，保证了追踪的准确性。 当系统接近分岔点时，采用二阶灵敏度方法对PV节点进行无功上限排序。如果预测点超出可行域，导致潮流不收敛，会触发节点从PV转换为PQ，这时需要通过式（15）对PV节点集进行排序，以控制无功功率的分配。同时，结合步长折半搜索法，可以更精确地定位到分岔点。如果分岔类型为SNB（Saddle Node Bifurcation），则可以在接近点的斜率绝对值(dUj/dλ)大于一定阈值时，利用局部曲线拟合技术寻找SNB点。 文章的实证部分展示了该方法在IEEE 118节点测试系统中的应用，结果表明该方法能够快速有效地追踪到极限诱导分岔点，对电力系统的电压稳定性研究提供了有力工具。这种方法结合了数学优化和电力系统动态分析，为预防和控制无功越限导致的电压失稳提供了一种新的策略。