基于全纯嵌入法的电力系统高维电压稳定边界

作者：刘承锡; 于懿兰; 赖秋频

来源：中国电机工程学报, 2023, 1-12.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.230838

• 静态电压稳定边界
• 多维全纯嵌入
• 柯西-阿达马定理
• 多变量幂级数表达式

电力系统静态电压稳定边界(Static Voltage Stability Boundary， SVSB)对于判断电压稳定性、评估电压稳定裕度具有重要的指示作用，因此，快速准确地计算SVSB对于电网安全稳定运行有着非常重要的意义。电力系统作为一个超高维多变量的复杂非线性系统，其电压稳定边界本质上是某一拓扑结构下所能维持电源和负荷功率平衡的极限电压所构成的非线性高维边界。因此，本文将SVSB考虑为高维场景下的电压稳定超曲面，提出了计算电压稳定边界的新方法。首先，利用多维全纯嵌入法(Multidimensional Holomorphic Embedding Method， MDHEM)求得节点电压的多变量幂级数(Multivariate Power Series， MPS)表达式。然后，基于柯西-阿达马定理，推导并证明了电压稳定边界与节点电压幂级数前后项系数之间的解析关系，并通过理论证明将所提出的方法从单维推广到高维场景。接着，基于推导的SVSB解析表达式，提出了高维电压稳定边界计算与电压稳定性快速评估方法。最后，在IEEE 14节点、新英格兰39节点和IEEE 118节点系统中验证了所提方法的有效性。

• 单位
  自动化学院; 武汉大学