基于改進型PEM和L指標的含風電場電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定評估

吳亞寧，羅毅，雷成，黃豫，梁宇，周生存，聶金峰

(1. 強電磁工程與新技術(shù)國家重點實驗室(華中科技大學 電氣與電子工程學院)，湖北 武漢 430074；2. 南方電網(wǎng)能源發(fā)展研究院有限責任公司，廣東 廣州 510530)

0 引言

為加速推進實現(xiàn)碳達峰、碳中和的戰(zhàn)略目標，大力發(fā)展新能源是必由之路。風電作為新能源發(fā)電的主力軍發(fā)展迅速，截至2021年底[1]，中國風電新增裝機容量48 GW，累計裝機已達328 GW，約占總裝機容量的13.8%，風電已逐漸成為推動中國能源轉(zhuǎn)型、促進可持續(xù)發(fā)展的重要力量[2]。但是，風電的隨機性和間歇性給電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定帶來嚴峻挑戰(zhàn)，電壓穩(wěn)定問題日益凸顯，近年來，國內(nèi)外已發(fā)生多起因電壓崩潰引發(fā)的大面積停電事故[3]。因此，深入開展含風電場電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性方面的研究對于保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。

電壓穩(wěn)定問題作為電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的重要組成部分一直備受關(guān)注。目前關(guān)于電壓穩(wěn)定的研究在理論上已取得一定的進展，并形成了較為完善的評估指標體系，主要有電壓靈敏度指標、潮流雅克比矩陣指標、崩潰點指標、負荷裕度、局部電壓穩(wěn)定指標(L指標)等[4-8]。其中L指標憑借物理意義清晰、計算速度快、不涉及崩潰點處雅克比矩陣病態(tài)化難于求逆等優(yōu)點，在電壓穩(wěn)定分析中獲得了廣泛應(yīng)用。文獻[9]利用L指標識別系統(tǒng)電壓穩(wěn)定薄弱節(jié)點進而完成在線電壓穩(wěn)定局部的監(jiān)控；文獻[10-11]分別將L指標與動態(tài)經(jīng)濟壓差法和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)合以識別系統(tǒng)的電壓薄弱節(jié)點，指導(dǎo)系統(tǒng)無功分區(qū)優(yōu)化調(diào)節(jié)；……