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当前,我国电力系统已进入了大电网、高电压、大机组和远距离输电的时代,以大容量远距离西电东送和大规模受端电网为主要特征的全国互联大电网已初步形成,尤其是随着电网互联的不断发展、电力受端系统负荷规模的日益扩大和电力体制的市场化改革,电力系统运行面临着电压稳定问题的威胁日益突出。本论文以南方电网典型受端电网——广东电网为背景,对广东电网进行静态电压分析分析和动态电压稳定分析,筛选排序得到广东队电网失稳故障集合,并确定电网电压薄弱点,同时,针对电压失稳故障提出相应的应对措施。
本文首先较为详细地总结和描述了静态电压稳定指标、动态电压稳定指标以及工程实用的电压稳定指标;简要介绍了稳定分析中系统主要元件模型的建立;最后具体详尽地介绍了研究电压稳定的静态分析方法和动态分析方法,重点对本文所采用的模态分析法进行公式上的推导和原理上的解释说明。
其次,本文以广东电网为背景,以广东电网某运行水平年数据为基础,通过采用模态分析等静态分析方法确定电网的关键负荷母线、关键发电机组和关键输电线路。通过裕度分析得到电网在N-1故障下的静态电压稳定裕度。动态稳定分析采用BPA仿真软件,对西电东送通道和广东主网进行严重事故(N-2或双极闭锁)仿真分析,得到广东电网电压失稳故障及其失稳模式。
再次,本文针对广东电网的电压失稳故障提出了相应的紧急控制措施,重点包括无功补偿、切负荷和直流调制这三种措施在严重失稳故障中的应用;通过选取直流闭锁、内网N-2故障和电气孤岛运行这三种典型失稳模式进采取紧急控制措施,取得了比较理想的效果,最后对各种措施在单纯的电压失稳中效果进行比较,得到直流调制在抑制电压失稳中的局限性。
本文的研究工作受国家自然科学基金重点项目(50337010)和广东省自然科学基金项目(06025630)的资助。