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基于戴维南等值的系统静态电压稳定极限及稳定裕度快速计算方法研究
摘要
本文主要研究基于戴维南等值的系统静态电压稳定极限及稳定裕度快速计算方法。文章首先介绍了电力系统中静态电压稳定性的概念和重要性，接着针对传统计算方法存在的缺陷，提出了基于戴维南等值的快速计算方法，并详细阐述了其计算流程和具体实现。最后，通过实例分析验证了该方法的可行性和准确性。本文对于电力系统静态电压稳定性研究有一定的参考价值。
关键词：戴维南等值；静态电压稳定性；稳定极限；稳定裕度；快速计算方法
Abstract
ThispapermainlystudiesthefastcalculationmethodofstaticvoltagestabilitylimitandstabilitymarginbasedonDavanagereequivalentsystem.Firstofall,theconceptandimportanceofstaticvoltagestabilityinpowersystemareintroduced,andthenthedefectsoftraditionalcalculationmethodsarepointedout.BasedonDavanagereequivalent,afastcalculationmethodisproposed.Thecomputationalprocessandspecificimplementationofthemethodareelaboratedindetail.Finally,thefeasibilityandaccuracyofthemethodareverifiedbycaseanalysis.Thispaperhascertainreferencevalueforthestudyofstaticvoltagestabilityinpowersystem.
Keywords:Davanagereequivalent;staticvoltagestability;stabilitylimit;stabilitymargin;fastcalculationmethod
引言
电力系统的静态电压稳定性是指电力系统在外部扰动下，系统电压能够保持在一定范围内的能力。静态电压稳定性对于保障电力系统的稳定运行和提高电网安全性具有重要意义。因此，静态电压稳定性的研究一直是电力系统领域内的研究热点之一。
目前，传统的电压稳定极限和稳定裕度的计算方法主要是基于阻抗法或复合逆时针法。然而，这些方法存在提取元件参数困难、计算量大、计算过程复杂等问题。因此，需要一种新的计算方法来提高计算效率和精度。
本文主要研究基于戴维南等值的系统静态电压稳定极限及稳定裕度快速计算方法。首先介绍了电力系统中静态电压稳定性的概念和重要性，接着针对传统计算方法存在的缺陷，提出了基于戴维南等值的快速计算方法，并详细阐述了其计算流程和具体实现。最后，通过实例分析验证了该方法的可行性和准确性。
一、电力系统中静态电压稳定性的概念和重要性
静态电压稳定性是指电力系统在外界扰动下电压能够保持稳定的能力。稳定性包括静态稳定和动态稳定，其中静态稳定指系统在外界扰动下电压能够以稳态方式恢复；动态稳定指系统在外界扰动下电压能够以合适的方式以振荡的方式恢复。
静态电压稳定性是电力系统稳定运行的重要保障之一。在电力系统运行过程中，因为负荷的变化、电网拓扑的变化及其他外部环境因素的影响，电力系统中的电压和频率会受到扰动。如果系统的静态电压稳定性差，那么系统就容易发生失稳事故，严重影响电网安全运行。
二、传统计算方法的缺陷
目前，传统的计算方法主要是基于阻抗法或复合逆时针法。阻抗法是通过对系统阻抗进行分析，依据系统功率方程计算电压稳定极限。复合逆时针法是基于Lyapunov理论，通过分析系统稳态点周围的相平面逆时针性质进行计算。这些方法虽然可以计算得到系统的电压稳定极限和稳定裕度，但是存在一些缺陷：
1.提取元件参数困难：阻抗法和复合逆时针法都需要进行元件参数的提取，其计算过程繁琐，容易产生误差。
2.计算量大：传统计算方法在计算电网大规模系统时，需要进行大量的计算，计算量较大，耗时长。
3.计算过程复杂：传统计算方法在计算过程中，需要进行大量的代数运算，计算过程较为复杂，容易出错。
因此，需要一种新的计算方法来提高计算效率和精度。
三、基于戴维南等值的快速计算方法
基于戴维南等值的快速计算方法可以有效地避免传统计算方法中存在的问题，提高计算效率和精度。该方法利用戴维南等效方法将电力系统中的多节点网络转化为等效的二端口网络，并在等效网络内进行电压稳定性分析。
该方法主要包括以下几个步骤：
1.建立等效电路
对于系统中的多节点网络，先通过戴维南等效方法转化为