基于轉速-電壓坐標平面的暫態電壓穩定分析

李子恒，王 康，李 琦，李 立，辛煥海

（1. 國網陜西省電力有限公司，陜西西安 710048；2. 浙江大學電氣工程學院，浙江杭州 310027）

0 引言

隨著我國電力系統的發展，電網高度互聯、電力遠距離和大規模輸送已成為常態。同時，隨著電力系統規模及復雜程度的提高，電力系統的暫態電壓穩定問題也變得日益復雜［1-4］。明確暫態電壓穩定問題的出現機理、提出有效的暫態電壓穩定問題分析方法對于分析和提高系統暫態電壓穩定性具有重要意義。

一般認為暫態電壓穩定問題與系統受擾動后負荷等元件的動態特性有關，而以感應電機為代表的動態負荷是影響系統暫態電壓穩定的關鍵因素［5-6］。眾多學者早已指出暫態電壓穩定分析應考慮電機的機電暫態過程［7-8］。文獻［9-10］指出了暫態電壓穩定問題與故障切除時間密切相關，提出了臨界切除時間的概念和用于時域仿真的暫態電壓穩定判據。文獻［11-12］分析了故障切除時間對電壓穩定性的影響，并提出了極限切除時間的計算方法。但極限切除時間無法反映暫態電壓失穩的根本原因，且受到電機的負載轉矩和轉動慣量的影響。文獻［13］分析了電網參數對系統暫態電壓穩定的影響，文獻［14］分析了感應電機負荷參數對暫態電壓穩定的影響，但二者對于暫態電壓失穩機理缺乏深入的分析。文獻［15］提出了利用負荷節點的P-V曲線與感應電機機械特性曲線進行暫態電壓穩定分析的方法。文獻［16］指出暫態電壓失穩的穩定邊界不位于暫態P-V曲線的頂點，并在P-V平面重新描述了穩定邊界，但基于P-V平面的分析無法直觀反映感應電機自身的動態與電壓失穩間的關系。……