基于改进型PEM和L指标的含风电场电力系统静态电压稳定评估

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摘要：快速、准确地评估系统电压稳定性对于大规模风电并网后电力系统安全运行具有重要意义。为此，提出一种基于改进型点估计法(point estimate method，PEM)和局部电压稳定指标(L指标)的含风电场电力系统静态电压稳定评估方法。首先，提出一种改进型PEM计算L指标各阶矩和半不变量，并结合Cornish-Fisher级数展开获得其概率分布，相比于传统2n+1法，在无须涉及更高阶矩等复杂计算下可提升L指标分布的拟合精度；然后，利用风险偏好型效用函数定义计算各节点电压失稳风险度，完成含风电场电力系统静态电压稳定评估，识别系统电压稳定薄弱节点；最后，基于该风险度引入风电并网电压稳定因子，并由此分析风电对系统静态电压稳定的影响。采用改进的IEEE-14和39节点系统算例验证了所提方法的可行性和有效性。

结论：本文提出了一种基于改进型PEM和L指标的含风电场电力系统静态电压稳定评估方法，主要完成工作和所得结论如下。

（1）提出了一种用于系统静态电压稳定评估的改进型PEM，与Monte Carlo法的结果对比验证了该方法可以提升L指标分布的拟合精度；

（2）结合效用函数理论计算电压失稳风险度，完成了含风电场电力系统静态电压稳定评估，准确有效地识别了系统中存在的电压薄弱节点；

（3）引入风电并网电压稳定因子，实现了风电并网对系统静态电压稳定影响的量化分析，简洁直观地说明了风电场配备充足无功补偿装置的必要性，可为电力系统规划与运行提供一定的参考。

最后需要指出的是，本文研究中认为风电场配备了一定无功补偿装置，将风电场简化为PQ节点来处理，而实际中并网风电场无功电压有多种控制模式，不同控制模式可能会对本文计算结果产生一定影响，后续将围绕此开展进一步研究。

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