基于Matpower潮流算法的电力系统静态电压指标计算分析.pdf

电力系统静态电压稳定性是保障电网安全稳定运行的关键因素，它涉及到电力调度和系统运行的决策。Matpower是一款广泛使用的电力系统分析软件，尤其在潮流计算方面具有强大的功能。本文主要探讨了基于Matpower的潮流算法如何用于计算电力系统的静态电压指标，以评估系统的稳定性和识别潜在的薄弱环节。 文章介绍了连续潮流程序在电压稳定性分析中的局限性。传统的连续潮流计算虽然能提供系统极限输送能力的信息，但无法有效地计算电压稳定性接近指标，这些指标通常需要在系统达到最大功率点时的电压和潮流数据。相比之下，牛拉潮流程序能够提供更丰富的中间计算结果，如线路潮流、节点电压和相角，这对于计算静态电压指标非常有用。 接着，文章提出了基于一般潮流解的静态电压指标，这类指标适用于多节点系统，并能准确反映局部区域负荷变化对电压稳定性的影响。作者通过传输线路的PI型模型（图1和图2）阐述了线路功率传输模型，其中涉及发送节点和接收节点的电压幅值、功率和相角差，以及线路的电阻、电抗、电纳和电导。 根据线路功率传输模型，文章推导了接收节点和发送节点的有功功率(Pr)和无功功率(Qr)的表达式。通过解这些方程，可以计算节点电压(Vr)，特别是当相角差(δ)已知时。这种计算方法使得能够评估线路的电压稳定性，即当负荷增加时系统是否能够保持电压稳定。 文章通过一个具体的案例，即对某地区220kV电网在均值负荷和峰值负荷下的系统稳定性进行了计算。计算结果表明，所提出的静态电压指标能够有效评估系统的运行状态，并能识别出可能引起电压不稳定的环节，这对于电力系统的规划和运行管理具有重要意义。 总结来说，基于Matpower的潮流算法在电力系统静态电压指标计算中发挥了重要作用，它能提供详尽的系统状态信息，帮助分析电压稳定性。这些指标不仅适用于系统极限情况的分析，也适用于在线监测和预测，有助于预防电压失稳导致的系统解列问题。对于电力行业的技术人员和研究人员而言，理解和应用这些方法是提升电力系统运行效率和安全性的关键。