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计及无功功率的电网可靠性评估(一)

时间:2015-01-27 14:06来源:未知 作者:admin 点击:
无功功率平衡是维持电力系统电压稳定的基本要求。当无功电源发生故障时,希望有充足的无功功率来保持系统的正常运行。文献[1]已经研究过无功功率对系统稳定性和安全性的影响。电网停电事故通常发生在没有足够的无功功率就地储备的重负载条件下,重负荷电网通常对无功功率

     无功功率平衡是维持电力系统电压稳定的基本要求。当无功电源发生故障时,希望有充足的无功功率来保持系统的正常运行。文献[1]已经研究过无功功率对系统稳定性和安全性的影响。电网停电事故通常发生在没有足够的无功功率就地储备的重负载条件下,重负荷电网通常对无功功率的需求较高。当电网发生故障时,线路有功功率负荷的变化不明显,而由于意外事故减少了线路和并联电容器的无功出力,无功潮流发生显著变化,从而导致电压下降。因此,为满足电网对无功功率的要求,需要有足够的无功储备。电力系统无功功率分布取决于网络结构、操作条件和无功电源的位置。


     在电网运行和规划中,应考虑无功功率对系统可靠性的影响。可靠性评估技术已经非常成熟[2]。在这些技术中,通常是通过切除一定比例的有功负荷来减轻由电网故障引起的严重后果。文献[3]使用敏感度分析法评估了电网发生故障后电压、无功输出以及潮流的变化情况。文献[4]通过直流潮流技术研究了电压和无功限制对系统可靠性的影响。文献[5-6]的研究表明,无功缺乏与有功缺乏对系统稳定性和可靠性造成的影响是不同的,并定义了一系列可靠性指标来表示无功缺乏对电网可靠性的影响。本文利用文献[5-6]提出的可靠性指标对太原地区220kV电网可靠性和电压稳定性进行了分析评估,并从系统可靠性的角度研究了无功功率补偿技术,用以确定无功功率缺额和最理想的无功补偿方案。


     1 无功功率的特点和模型


     1.1 无功功率特点


     目前,无功功率对电网可靠性评估的影响仍未引起足够重视。与有功功率相比,无功功率在电网运行中扮演着不同的角色。由于无功功率在传输过程中损耗明显,使得无功功率长距离传输的效率不高。电压对无功功率的就地注入非常敏感,无功功率的主要作用是保持电压稳定及电网安全。此外,事故后的电压恢复非常依赖电网无功储备的分布。为了合理确定有功功率和无功功率重新调度和应急后的重新分布,本节将介绍有功和无功功率及其对母线电压的影响。


     1.2 负荷点PQV 特征


     将发电机和传输线路用等效发电机表示。在稳态情况下,通过无损网络从电源传输到负荷的有功功率P 和无功功率Q 可分别由下列方程来描述[7]:

 

    

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