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随着电网互联和电力需求的快速增长,电力系统运行接近极限状态,一些大电网事故也表现出电压失稳的现象,电压稳定问题已经成为电力系统安全稳定运行的重要因素之一,电压稳定问题也得到了学术界越来越多的关注。 由于电网的互联,电力系统拓扑结构变得更加复杂,对整个电网的研究也越来越困难。经过多年的研究,学者们提出了多种电压稳定的分析方法,发现其中面向负荷节点的戴维南等值方法,可以使电力网络变成一个两节点系统,可有效地化简网络,快速的对节点电压做出稳定分析和评价。但是怎么去求取或者跟踪准确的戴维南等值参数成为分析系统运行状态的关键。 目前对于戴维南等值参数的求取已有不少算法被提出,主要算法有潮流法、微分法、时域分析法、灵敏度法。本文对上述四种算法进行研究和分析,研究发现以上方法大都适用于负荷变化在10%以上的大扰动情况,对于变化在5%以下的小扰动情况却并不适用。然而实际电网中出现几率最大是小扰动状况,以上算法难以保证对戴维南等值参数的准确跟踪。因此,研究电力系统电压变化在5%以下的小扰动情况下的戴维南等值参数的跟踪具有现实的理论意义和价值。 本文给出了一种基于小扰动信号的戴维南等值参数跟踪算法,该算法从电力系统在小扰动状况下的小扰动暂态信号出发,建立了小扰动暂态信号和戴维南等值参数之间的联系,构造了含有暂态电压电流信号的高阶微分方程模型。本文选取粒子群优化算法和最小二乘法求解高阶微分方程模型。在Matlab/Simulink仿真平台上进行算例仿真,仿真结果表明粒子群优化算法比最小二乘法在求解高阶微方程时结果更贴近准确值。单相电路系统内网参数小扰动变化、外网参数小扰动变化和内外网参数小扰动变化三种情况下仿真分析结果表明本文法在单相系统中跟踪效果要优于其他戴维南算法。IEEE14节点系统仿真算例表明本文法在三相系统中的跟踪效果也优于其他戴维南算法。但就单相电路与三相电路比较而言,单相电路的跟踪效果要优于三相电路的跟踪效果。单相电路和三相电路的仿真结果验证了本文所给出的方法的有效性和准确性。