基于分岔理论的孤立微网静态电压稳定性分析
近年来，世界范围内传统大电网发生了许多大面积的停电事故，使人们对其依赖度变低。随着新能源的普及和发电技术的提高，一种新型的分布式发电方式，即微网，逐渐被人们认可，而电压稳定性问题一直是发电系统的基本问题，因此研究微网的电压稳定性问题有着重要的意义。 本文将分岔理论应用于孤立微电网，分析其静态电压稳定性。以鞍结分岔点作为微网系统的电压稳定临界点，用连续潮流算法对孤立微网系统进行平衡解流形曲线的追踪，并根据特征根来判断该曲线上是否存在鞍结分岔点。搭建一个小型孤立微网系统，分析各个节点的数学模型，并对节点的类型进行分类。以负荷的增长因子为控制参数分析不同负荷模型对微网静态电压稳定性的影响，通过仿真可知，恒功率负荷较第二类动态负荷更易失产生电压失稳的情况;对含有风电场的微网系统，以风机注入有功功率为控制参数，通过对含风电场微网系统平衡解流形的追踪，当风力机端没有并联无功补偿装置时，随着风电场注入有功功率的不断增加，该系统将会发生鞍结分岔的现象，如果继续增大输出功率，将会导致系统的电压崩溃;而在风力发电机机端并联了无功补偿装置后，将会延迟鞍结分岔的发生，可以提高系统的电压稳定裕度，除此之外，通过风光互补的供电方式也可以提高微网系统的电压稳定性。 研究了无功补偿特性对系统静态分岔的影响，分别计算出含无功补偿和不含无功补偿系统的电压稳定极限，给出负荷节点处电压稳定裕度，并对比分析两种无功补偿装置:SVC和STATCOM对系统电压稳定裕度的影响。由仿真结果可以看出，在系统加装无功补偿装置后可以提高系统的电压稳定裕度，提高发电的功率输出极限。同时，由于STATCOM的无功输出特性，其在提高系统电压稳定裕度方面要比SVC效果更明显，可以更有效地延迟系统鞍结分岔点的发生，进而提高系统电压稳定裕度。
孤立微网;静态电压;稳定性;分岔理论;鞍结分岔;无功补偿
广西大学
硕士
控制理论与控制应用
吕智林
2016
中文
TM732
66
2016-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）