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OLTC动态调节对电压稳定性影响研究

作　者: 王明强
导　师: 刘光晔
学　校: 湖南大学
专　业: 电气工程
关键词: 电力系统 电压稳定 有载调压变压器 综合动态等值 戴维南等值 阻抗模裕度指标
分类号: TM712
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来随着电力系统规模的不断扩大和用户需求的不断增大，电压稳定成为电网稳定安全运行的首要问题。多个国家的电力系统发生大型崩溃事故使得电压稳定成为最近研究的热点之一。由于电力系统中的电压失稳大多数是单调失稳，因而静态电压稳定分析方法得到了广泛应用。本文以电力系统电压稳定问题研究为出发点，阐述了有载调压变压器对电力系统电压稳定的研究现状，对电压失稳机理进行详细分析。介绍了有载调压变压器的离散模型和连续模型，并对有载变压器的正负调压效应进行了分析，并研究了导致正负调压效应的因素。本文以现有戴维南等值方法为基础，研究了计及OLTC动态特性的戴维南等值参数的计算方法，并推导了电力系统戴维南动态等值阻抗和负荷静态等值阻抗的表达式。该方法应用同步检测节点电压的增量与注入节点负荷电流的增量计算戴维南动态等值阻抗，能够实时准确跟踪戴维南动态等值阻抗。证明了非线性系统中负荷节点获得极大功率的必要条件：负荷静态等值阻抗模等于系统动态等值阻抗模。进一步推导了利用OLTC的π型等值模型计算系统的动态等值阻抗的计算表达式，研究了OLTC支路变比变化时雅可比矩阵的修正方法。提出利用阻抗模裕度指标来分析OLTC动态调节对电压稳定稳定性的影响。通过分析系统阻抗模裕度在变比调节下的变化规律能判别系统的运行状态、薄弱节点和是否发生“负调压效应”。通过IEEE14节点系统和IEEE30节点系统仿真计算结果验证了本文所推导出的计算表达式的正确性，结果表明计及OLTC动态调节特性时利用阻抗模裕度指标能有效的判别系统薄弱节点和判定系统的运行状态。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 课题研究的目的和意义  9-10
  1.2 电压稳定概述  10-11
    1.2.1 电压稳定定义  10-11
    1.2.2 电压稳定的研究方法  11
  1.3 OLTC 对电压稳定影响的研究  11-12
  1.4 本文主要工作  12-14
第2章 电力系统电压稳定分析与研究  14-23
  2.1 引言  14
  2.2 电压失稳机理分析  14-16
    2.2.1 电压失稳的静态机理分析  14-15
    2.2.2 电压失稳的动态机理分析  15-16
  2.3 电压稳定的静态分析方法  16-19
  2.4 电压稳定的动态分析方法  19-20
    2.4.1 小扰动分析法  19-20
    2.4.2 时域仿真法  20
    2.4.3 能量函数法  20
    2.4.4 非线性动力学方法  20
  2.5 电力系统电压稳定安全指标  20-22
    2.5.1 状态指标  21
    2.5.2 裕度指标  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第3章 有载调压变压器模型及特性分析  23-31
  3.1 引言  23
  3.2 有载调压变压器调压机理  23-24
  3.3 有载调压变压器数学模型  24-26
    3.3.1 有载调压变压器离散模型  24-25
    3.3.2 有载调压变压器连续模型  25-26
  3.4 OLTC 对电压稳定的影响  26-30
    3.4.1 有载调压变压器正调压效应  26-28
    3.4.2 有载调压变压器负调压效应及影响因素  28-30
  3.5 本章小结  30-31
第4章 计及 OLTC 调节特性的系统等值参数计算  31-48
  4.1 电压稳定分析原理  31-35
    4.1.1 戴维南等值基本原理  31
    4.1.2 系统最大功率传输定理  31-33
    4.1.3 非线性系统中最大传输功率的必要条件  33-35
  4.2 综合动态等值原理  35-39
    4.2.1 现有戴维南等值方法  35-36
    4.2.2 计及 OLTC 等值参数的计算和评价指标  36-39
  4.3 算例仿真与分析  39-47
    4.3.1 IEEE 14 节点系统的等值参数  40-42
    4.3.2 IEEE 30 节点系统的等值参数  42-47
  4.4 本章小结  47-48
第5章 OLTC 变比变化对阻抗模裕度的影响分析  48-69
  5.1 OLTC 的π型等值模型与计算  48-50
  5.2 阻抗模裕度评价指标  50-51
    5.2.1 阻抗模裕度指标  50-51
    5.2.2 阻抗模指标的几何意义  51
  5.3 仿真计算与分析  51-68
  5.4 本章小结  68-69
结论  69-71
参考文献  71-76
致谢  76-77
附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  77

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 理论与分析 > 电力系统稳定
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