半自治分布式紧凑供电系统电压稳定性分析

• 作 者: 陈雪
• 机 构: 东北大学
• 出 处: 东北大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 供电系统 电压稳定性 分布式发电 潮流计算

随着世界能源危机的到来，以可再生能源为一次能源的分布式发电技术得到了电力工业越来越多的关注，已成为一个研究热点。我国西部及部分东部地区拥有非常丰富的风能、太阳能等可再生一次能源，因此，本文重点研究了一种有大量DG接入、以完成本区域安全可靠供电为自身任务且与输电网（主网）动态交互的分布式配电网（子网），它具有一定的自治能力但又受到主网的影响和制约。通常，一个主网和若干个子网共同组成一个广义的半自治分布式紧凑供电系统(Semi-autonomous distributed compact power supply system)，简称SADC供电系统。SADC供电系统的稳定性无疑是系统安全可靠运行的首要条件，其中电压稳定性问题最为棘手，因此本文从SADC供电系统的电网结构特点出发，在潮流计算的基础上，着重研究了SADC供电系统的电压稳定性问题。　　首先，在传统输配电网潮流算法的基础上，提出了一种适用于SADC系统全局网络的两层交替迭代算法，对通辽地区典型SADC供电系统进行仿真分析，结果证明了该方法对于SADC供电系统潮流计算的有效性。　　然后，为了分析大量DG对电压稳定性的影响，在子网中建立了一种分布负荷模型，推导出计及电压降落横分量的稳态电压分布表达式，并利用仿真结果分析了DG数量、接入位置和容量对子网馈线电压分布及稳定性的影响。　　通过分析主网中无功功率和电压水平的密切关系，给出了线路无功潮流对节点无功注入功率这一可以表征主网电压稳定性的灵敏度指标dQij/dQk的定义、计算方法及基于该指标的电压稳定性分析方法，对影响灵敏度指标的三个重要因素:潮流算法、线路阻抗参数、平衡节点选取进行了分析，并以通辽地区39节点输电网为例进行了仿真，结果证明了该方法的有效性。　　最后，探索性地分析了基于灵敏度指标dPij/dPk的子网电压稳定性，研究过程与主网类似，以通辽地区14节点配电网为例进行了仿真，验证了方法的有效性。