电力系统暂态稳定直接法综述.pdf

电力系统暂态稳定直接法是电力工程领域中用于分析电力系统在受到扰动后能否保持稳定运行的一种关键分析方法。这种方法主要针对电力系统在大扰动后的动态响应，特别是评估系统是否能在第一或第二振荡周期内保持同步运行的能力。在电力系统规模日益扩大、复杂性增加的情况下，对暂态稳定性的研究显得尤为重要。 直接法，又称为暂态能量函数法，是基于能量分析来判断系统暂态稳定性的。它避免了解决大规模非线性方程组的计算难题，通过比较系统在故障切除时刻的暂态能量与临界暂态能量，快速判断系统的稳定性，并能提供稳定裕度指标，适合在线分析应用。 直接法的分类主要包括基于暂态能量函数的方法（如RUEP、PEBS、BCU）、基于扩展等面积准则（如SEEAC、DEEAC、IEEAC）以及结合时域仿真法的混合方法。近年来，国内外研究主要集中在以下几个方面： 1. 深入研究暂态能量函数的构建，以更准确地反映系统动态特性。 2. 研究获取不稳定平衡点（UEP）的高效算法，尤其是相关不稳定平衡点（RU EP或CU EP），它们对于确定临界能量至关重要。 3. 探索暂态稳定域的理论和实用算法，以便更精确地界定系统稳定边界。 4. 实际工程中的在线应用研究，将这些理论应用于实际电力系统的监测和控制。 在基于暂态能量函数的方法中，如RUEP法，最初的研究主要关注建立李雅普诺夫能量函数和求解UEP。随着研究的深入，学者们提出了各种改进，例如动能修正、能量裕度的概念，以及使用牛顿拉弗森方法、动态系统法（如梯度法、伴随法）和同伦法来求解UEP。近年来，伴随梯度系统法被引入来计算主导不稳定平衡点，这种方法通过计算与原系统相关的伴随梯度系统的平衡点，以减少计算复杂性。 总体而言，电力系统暂态稳定直接法的发展趋势是将直接法与时域仿真法相结合，实现快速、准确的稳定性评估，以满足电力系统实时监控和保护的需求。未来的研究将继续聚焦于提高计算效率，优化稳定域的定义，以及开发更加适应复杂电力系统特性的新型分析工具。