Holomorphic Embedding Searching Method for Voltage Stability Region Boundary of Power Systems

LI Xue; ZHI Menglei; JIANG Tao; LI Guoqing

doi:10.7500/AEPS20240830001

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Holomorphic Embedding Searching Method for Voltage Stability Region Boundary of Power Systems

Invited Paper | 更新时间：2025-06-16

- Holomorphic Embedding Searching Method for Voltage Stability Region Boundary of Power Systems
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 10, Pages: 123-134(2025)
- 作者机构：
  
  现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室（东北电力大学），吉林省吉林市 132012
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52077029;U23B20131)
- DOI：10.7500/AEPS20240830001
  CLC：
- Received：30 August 2024，
  
  Revised：2024-12-04，
  
  Published Online：25 February 2025，
  
  Published：25 May 2025
- 稿件说明：
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李雪,职梦磊,姜涛等.电力系统电压稳定域边界的全纯嵌入搜索方法[J].电力系统自动化,2025,49(10):123-134.

LI Xue,ZHI Menglei,JIANG Tao,et al.Holomorphic Embedding Searching Method for Voltage Stability Region Boundary of Power Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(10):123-134.
李雪,职梦磊,姜涛等.电力系统电压稳定域边界的全纯嵌入搜索方法[J].电力系统自动化,2025,49(10):123-134. DOI： 10.7500/AEPS20240830001.

LI Xue,ZHI Menglei,JIANG Tao,et al.Holomorphic Embedding Searching Method for Voltage Stability Region Boundary of Power Systems[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(10):123-134. DOI： 10.7500/AEPS20240830001.

摘要

静态电压稳定域(SVSR)从“域”的角度研究电力系统的电压稳定性，可有效计及新能源出力的强波动性和随机性引发的电压稳定性问题。为准确、快速构建SVSR，提出一种基于全纯嵌入法(HEM)的SVSR边界(SVSRB)搜索方法。首先，根据HEM理论提出一种搜索电压鞍结分岔(SNB)点的电压幅值-有功功率灵敏度全纯嵌入函数判据；其次，将该判据与变步长控制策略相结合，实现单个SNB点的快速、准确搜索；然后，根据SVSRB的拓扑特性，利用已知SNB点信息，借助快速灵活全纯嵌入实现相邻SNB点的高效求解，进而实现多维SVSRB高效搜索；最后，通过WECC 9节点、IEEE 118节点等测试系统算例验证了所提方法可实现SVSRB的快速、精确构建。

Abstract

Static voltage stability region (SVSR) studies power system voltage stability from the perspective of “region”

effectively addressing voltage stability issues caused by strong fluctuations and randomness of renewable energy output. To accurately and rapidly construct SVSR

a SVSR boundary (SVSRB) searching method is proposed based on the holomorphic embedding method (HEM). Firstly

a voltage amplitude-active power sensitivity holomorphic embedding function criterion for searching voltage saddle node bifurcation (SNB) points is proposed based on the HEM theory. Secondly

this criterion is combined with a variable step-size control strategy to achieve fast and accurate search of individual SNB point. Then

according to the topological characteristics of SVSRB and utilizing known SNB point information

adjacent SNB points are efficiently solved through fast and flexible holomorphic embedding

thereby realizing efficient multi-dimensional SVSRB search. Finally

cases on test systems such as WECC 9-bus and IEEE 118-bus systems verify that the proposed method enables rapid and accurate construction of SVSRB.

关键词

Keywords

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