基于Matlab的电网电压稳定性分析(2)
3 MATLAB的算例仿真分析 10
3.1电力系统配电网的模型与MATLAB介绍 10
3.2关于负荷特性怎样改变稳定性的仿真 11
3.2.1动态负荷特性研究 11
3.2.2静态负荷特性研究 14
3.3故障在系统中的切除时间作为研究对象 23
3.4研究SVC和STATCOM的不同特点 25
3.5关于配电网不稳定的问题有哪些解决方法 30
4 总结 32
致谢 33
参考文献 34
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
印度电网大崩溃，印度的北方和东北方等6亿人口失去电力供应,据相关消息是由于部超额的消耗电能而引起的短路故障。由于大停电事故很多设施无法使用，居民生活受到很大影响，甚至有且以电力为基础的产业完全停产，造成的损失难以估计。而在停电时在地下轻轨中被困住的旅客则受到生命的影响，整个国家的交通已经大面积瘫痪难以正常运行，此次停电不仅是让生活不便利，更是让社会动荡，犯罪、交通肇事层出不穷，而警方在失去电力支持以后工作也较为无力。印度的电力需求的迅速增长点出现在91年的改革之后，但是由于发展不平衡交通网络较为落后，无法进行燃料的有效传输导较高的用电价格限制了系统的发展，而且由于设施比较老导致网络损失一般都大于百分之三十。
北美地区大停电，03年美加地区的多个城市发生大规模停电，大部分电厂自动关闭，导致交通瘫痪社会混乱，发生多起困在狭小空间的事故如地下交通和升降梯，并导致人员受伤。在停电期间所用用电工业停止生产线，基于电脑等高科技产业也崩溃，光是餐饮业就失去了八亿 。
系统进入电压不稳定的状态由于扰动、负荷增大使电压下降到工人及自动装置都无法控制的时候，电压的下降时间有时仅为几秒钟，也会长达几十分钟。
1.2目前电网稳定性的研究状况
历史上较早提出电力稳定问题的是上世纪四十年代的前苏联科学家，受到历史因素的限制，当时的设施和线路以及用电需求与现在是无法相比的，所以并没有得到很高的关注，直至七十年代全球经济迅速发展用电量激增，全球各地发生了数起造成严重经济损失的电网崩溃事故，使这一问题重新被人们所重视，IEEE为此问题发展了两个团队，经过研究得出主要导致的原因有线路上的负荷超出极限值，能源端的压值不够高或者是没有有效的无功补偿。早期一般将无功因素作为主要因素，但经过更深入的探究得到与整个配电网的元件特性都密切相关，较为复杂。
1.3 本论文的主要工作
本文的研究方向主要是想尽办法保持配电网能够一直稳定，首先分析性质继而提出解决方案。
（1）分析导致配电网电压失稳的因素，比较各个因素对配电网电压的影响程度，是否能够避免这些因素出现，以及改善配电网电压稳定性所需的工作。
（2）研究不同方法方法的优缺点，并比较各种方法所带来的经济效益及成本大小；
（3）利用MATLAB中的PSAT功能对所研究的课题进行实例分析，研究的实例主要有下述几种：①在系统不出现任何故障的情况下，分别带动态负荷和带静态负荷的系统电压变化；在系统某节点出现短路故障时，系统的其他各项参数仍然不变，分析分别带动态负荷和静态负荷的系统电压变化情况。建立这个模型有其深层含义一方面是为了分析负载的动静态特点，以及会导致整个配电网的稳定性会发生一种什么样的变化，是变好还是变得更糟糕。另一方面是为了分析在出现了故障后，负荷的静动态特性对整个配电网电压稳定性起到何种性质的影响，是能够使配电网电压尽快变为稳定还是加剧这种不稳定的现象；在此模型中对同样的三个节点进行了仿真分析，详见下文MATLAB仿真部分；②利用MATLAB分析故障切除时间对配电网系统电压稳定性有何影响，在本文建立的模型中分别采用了三种不同的故障切除时间，分别是1.10秒钟，1.15秒钟，1.20秒钟，故障开始的时间都选择在0.50秒钟，对同一节点仿真得出曲线，从而可以直观和明显发现不同在故障中从系统上切下故障的时长对配电网之稳定性的各种变化结果；③通过选取两种不同的无功补偿装置SVC和STATCOM来比较不同无功补偿对电压稳定性有何不同影响。