基于灵敏度分析的电压越限方法探讨

赵迪李兆辉

北京市电力公司房山供电公司102401

摘要：本文提出一种基于灵敏度分析的电压越限处理方法，首先通过计算各负荷节点的注入无功功率对节点电压变化的灵敏度；然后利用电压控制灵敏度确定补偿节点，确定动作顺序，与以往方法相比，节省了计算时间，并且较为理想的完成了网络节点的无功优化；通过对IEEE-30节点系统的仿真计算结果表明了算法的有效性。

关键词：灵敏度分析；电压越限；电压控制灵敏度

引言

电压质量是反映电能质量[1]优劣的一个重要指标。电网的无功功率水平及其调节能力直接影响整个电网的电压水平[2]。合理的无功补偿和有效的电压控制不仅能保证电压质量，还能够提高电力系统运行的安全性[3]和经济性。

电网中各节点的无功功率首先应该满足就地平衡的原则，不能单纯依赖于系统提供的无功功率注入。如果大量的无功功率不能就地平衡，那么远距离的无功功率传输不仅会增加网络损耗而且造成较大的电压降落，最终导致系统低电压运行。所以，对于各节点来说应该尽量减少对系统无功资源的依赖。但能否做到这一点与各个节点无功补偿装置的配备情况有很大关系。

对于无功/电压优化[4]控制来说，控制动作顺序的影响主要体现在控制动作的先后引起的控制效果的变化，因此本文考虑了控制动作顺序对控制效果的影响，提出了改进的无功优化控制策略。

1灵敏度分析[5]

1.1负荷点的无功功率[6]对电压变化的灵敏度

灵敏度一般是指以状态向量表征的系统运行状况对控制向量和扰动向量变化的敏感程度。潮流计算的灵敏度方程[7]可表示为

各节点网络灵敏度及电压灵敏度的计算只需要在每次潮流计算的基础上加上少量计算即可，具有计算速度快，准确性好的特点。

4算例分析

本算例采用IEEE-30节点系统作为计算模型，通过算例可以得出根据电压控制灵敏度系数的大小，确定了要调整节点的先后顺序，经过无功补偿以及调整变压器分接头的措施，各被调整节点的电压均有所改善。调整后电压都恢复到了正常允许范围内。

5总结

本文通过对节点的灵敏度系数的计算，得出了各节点的无功功率偏差量；然后利用电压控制灵敏度确定补偿节点，确定动作顺序，进行补偿。通过地区电网实例证明本方法可以有效提高电压质量，并提高了运行的经济性，具有一定的实际意义和应用价值。

参考文献：

[1]TaylorCW.Powersystemvoltagestability[M].Beijing：ChinaElectricPowerPress，2002：107-117.

[2]PrabhaKundur.Powersystemstabilityandcontrol[M].Bering：ChinaElectricPowerPress，2002：69-74.

[3]陈珩.电力系统稳态分析[M].北京：中国电力出版社，1995：120-125.

[4]黄春红，陈进忠，林桓.基于灵敏度分析和费用评估的无功电压优化控制[J].电力系统自动化，2003，27（14）：91-93．

[5]袁骏，段献忠，何仰赞，等.电力系统电压稳定灵敏度分析方法综述[J].电网技术，1997，21（9）：7-10．

作者简介：

赵迪（1984—），男，毕业于华北电力大学硕士研究生现在国网北京房山供电公司工作工程师现从事安全质量工作；

李兆辉（1971—），男毕业于交通大学，本科，现在国网北京房山供电公司工作工程师现从事教育培训工作；