简单电力系统暂态电压稳定的直接分析法.pdf

第25卷第1期湖南工业大学学报Vol.25No.1
2011年1月JournalofHunanUniversityofTechnologyJan.2011

简单电力系统暂态电压稳定的直接分析法

林舜江1，刘杨华2

（1.华南理工大学电力学院，广东广州510640；2.广东技术师范学院机电学院，广东广州510665）

摘要：对综合负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型，构建了简单电力系统暂态电压稳定分析的
微分代数方程组（DAE）模型，并采用非线性动力系统理论计算系统故障后稳定平衡点的吸引域。针对采用牛
顿法求取系统不稳定平衡点碰到的初值选取问题，通过对综合负荷感应电动机部分采用其稳态等值电路来求得
不稳定平衡点；并采用将非线性系统化为规范型线性系统的方法求得系统故障后稳定平衡点的吸引域边界；进
而只须仿真得到故障切除时刻系统的状态即可判断系统能否保持电压稳定。通过与系统全故障过程仿真结果的
比较验证了本文方法的正确性。
关键词：电力系统；暂态电压稳定；感应电动机；吸引域；不稳定平衡点；流形
中图分类号：TM712文献标志码：A文章编号：1673-9833(2011)01-0070-07

TheDirectAnalysisMethodforTransientVoltageStabilityofSimplePowerSystem

LinShunjiang1，LiuYanghua2
（1.SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China；
2.CollegeofElectromechanicalEngineering，GuangdongPolytechnicNormalUniversity，Guangzhou510665，China）

Abstract：Thethird-orderinductionmotorparalleledwithconstimpedancedynamicmodelisusedtorepresentcompos-
iteload,andthedifferentialandalgebraicequations(DAE)modeloftransientvoltagestabilityanalysisofasimplepower
systemisestablished.Bynonlineardynamicsystemtheory,theregionofattractionofthepostdisturbancestableequilibrium
pointofthesystemiscomputed.IntermsoftheproblemofdeterminingtheinitialvaluewhenNewtonmethodisusedto
computetheunstableequilibriumpoint,themethodwhichusessteadymodeltorepresenttheinductionmotorpartofcompos-
iteloadisintroduced.Byconvertingnonlinearsystemtonormalformlinearsystem,theboundaryoftheattractionregionofthe
postdisturbancestableequilibriumpointiscomputed.Thenthetransientvoltagestabilityofthesystemcanbedeterminedjust
bysimulatingthestateofthesystematthefaultclearingtime.Comparedtothesimulationresultsofthewholefaultofthe
system,thecorrectnessofthemethodisverified.
Keywords：powersystem；transientvoltagestability；inductionmotor；regionofattraction；unstableequilibrium
point；Manifold

0引言重要方面，它本身是一个动态问题，受系统中较多元
件和控制装置的动态特性的影响。近年来，由于系统
电力系统电压稳定性作为电力系统稳定性的一个中具有容易堵转的低转动惯量压缩机的空调、热泵、

收稿日期：2010-11-02
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50777021）
作者简介：林舜江（1980-），男，广东澄海人，华南理工大学助理研究员，博士，主要研究方向为电力系统优化，运行与控制，