基于電壓穩(wěn)定分析

基于測量的電壓穩(wěn)定分析基于測量的電壓穩(wěn)定分析行業(yè)問題需要具備在線電壓穩(wěn)定性監(jiān)測和分析能力基于仿真的電壓穩(wěn)定性分析方式具有局限性解決方法：建立具有三個層面的電壓穩(wěn)定性監(jiān)測和分析機制在變電站層面，建立監(jiān)測電壓失穩(wěn)甩負荷的方法來計算電壓穩(wěn)定裕度在電壓控制區(qū)層面，建立基于測量的電壓穩(wěn)定性監(jiān)測和控制算法來計算電壓穩(wěn)定裕度在控制中心層面，建立可視化工具來幫助系統(tǒng)監(jiān)控人員監(jiān)測系統(tǒng)整體的電壓穩(wěn)定狀況Entergy公司西部地區(qū)

——示意圖Entergy公司西部地區(qū)

——邊界母線擁有87.5%的西區(qū)地區(qū)總負荷PMUs只能安裝在5個變電站

上（7條母線）西部區(qū)域Entergy公司西部地區(qū)

——邊界母線負荷中心虛擬總線戴維寧等效電路外部系統(tǒng)Entergy公司西部地區(qū)

——戴維寧等效電路Zthev=1/(G+jB)Zapp方法驗證方案考慮三種情形：無故障情形，N-1故障情形，N-1-1故障情形在相同情形下增加負荷：從t=10s開始，每5s，增加240MW&60MVar的負荷（12條最大負荷母線上每條都增加20MW&5MVar的負荷，它們總共擁有西部地區(qū)63%的負荷，下表是12條母線的編號和名稱）關閉所有對發(fā)電機負荷的欠電壓繼電保護裝置NumberNameNumberNameNumberName97807D_4GOSLI13.898204D_4ALDEN13.897554D_4METRO13.897895D_4HUNTS13.897611D_4OAKRI13.897562D_4CONAI13.898129D_4NEWCA13.897563D_4CONRO13.897834D_4CLVEL13.898099D_4NAVSO13.897849D_4JACIN13.897471D_4DOBBI13.8方案1:無故障情形方案2:N-1故障情形發(fā)生一起三相故障，故障在經(jīng)歷6個周期后通過斷開China-Porter230kV線路而清除方案3:N-1-1故障情形(發(fā)電機和線路故障)LewisCreek機組1發(fā)生跳閘故障5s之后，發(fā)生一起三相故障，故障在經(jīng)歷6個周期后通過斷開China-Porter230kV線路而清除方案4:N-1-1故障情形(雙線故障)發(fā)生一起三相故障，故障在經(jīng)歷6個周期后通過斷開Crimes-Crockett345kV線路而清除

5s之后，又發(fā)生一起三相故障，故障在經(jīng)歷6個周期后通過斷開China-Porter230kV線路而清除方法驗證方案方案1

——邊界母線的電壓系統(tǒng)崩潰

——

P——

PmaxPmargin(100MVA)系統(tǒng)崩潰

(100MW)系統(tǒng)崩潰InitialPmargin

410MW

——

Q——

QmaxQmargin系統(tǒng)崩潰

系統(tǒng)崩潰

——P——PmaxPmargin(100MW)系統(tǒng)崩潰

(100MW)系統(tǒng)崩潰InitialPmargin350MW

——

Q——

QmaxQmargin(100MVA)系統(tǒng)崩潰

系統(tǒng)崩潰方案2的觀測結果

方案3

——邊界母線的電壓低電壓<0.8pu

——P——

PmaxPmargin(100MVA)

Activepowertransfermarginforvoltagestability(p.u.)(100MVA)初始Pmargin<200MW

——Q——QmaxQmargin(100MVA)

方案3的觀測結果

方案4

——邊界母線的電壓系統(tǒng)崩潰

Pmargin

InitialPmargin<150MW

——Q——Qmax

方案4的觀測結果當兩條線路都跳閘后，很快Pmargin和Qmargin0，這表明電壓已經(jīng)失穩(wěn)

與之前的方案比較可以發(fā)現(xiàn)，電壓失穩(wěn)出現(xiàn)的時間更早根據(jù)該方法提供的穩(wěn)定裕度，失去Crimes-Crockett345KV線路和China-Porter230kV線路能夠導致快速的系統(tǒng)崩潰結論通過基于測量的電壓穩(wěn)定性分析方法可以識別一個負荷中心區(qū)域的電壓失穩(wěn)問題可以通過實時監(jiān)測穩(wěn)定裕度來預測系統(tǒng)崩潰事件可以向系統(tǒng)監(jiān)控人員提供從外界輸入負荷中心的潮流限制，這對采取許多控制措施（諸如切負荷或者投切開關）都很有幫助軟件結構PDC系統(tǒng)PDC1PDC2

OpenPDC數(shù)據(jù)流(IEEEC37.118)被監(jiān)測變電站的實時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫與OpenPDC的接口GUI算法需求數(shù)據(jù)裕度/限制/控制建議PMU數(shù)據(jù)計算結果應用于控制中心的展示網(wǎng)絡模塊控制模塊穩(wěn)定模塊穩(wěn)定模塊展示穩(wěn)定裕度