论电力系统稳定探讨

【论文关键词】 电力系统；稳定；电压
　　【论文摘要】 电力系统是一个规模庞大之动态系统，电力系统之安全经济运行对国民经济之发展有着重要之影响。阳光电子学校维修专家分析认为：本文针对电压稳定性破坏进行了详细之分析。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　
　　近年来，我国电力事业发展迅速，电网内部也存在着引起电压崩溃之因素，而且湖南阳光电子学校维修专家认为：也许更为突出，只是由于目前大多数有载调压器分接头未投入自动和电力部门过早地采用了甩负荷这一 后之措施，因而电压稳定问题似乎显得不那么突出。阳光电子学校维修专家分析认为：随着电力市场化，人们对电能质量要求提高，甩负荷这一措施之使用将会受到限制。阳光电子学校维修专家分析认为：研究认为，电压崩溃日趋严重之主要原因有以下几点：一是由于经济上及其它方面(如环保)之考虑，发、输电设备使用之强度日益接近其极限值；二是并联电容无功补偿大量增加，因而当电压下降时，向电网提供之无功功率按电压平方下降；三是线路或设备之投切，引起电压失稳之湖南阳光电子学校维修专家认为：也许性往往比功角稳定研究中所考虑之三相短路情况要大得多，然而人们长期以来只注意功角稳定之研究。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　
　　1 电压稳定性破坏之原因
　　1.1 电压崩溃之起因 电力系统稳定问题之物理本质是系统中功率平衡问题，电力系统运行之前提是必须存在一个平衡点。阳光电子学校维修专家分析认为：电力系统之稳定问题，直观之讲也就是负荷母线上之节点功率平衡问题。阳光电子学校维修专家分析认为：当节点提供之无功功率与负荷消耗之无功功率之间能够达成此种平衡，且平衡点具有抑制扰动而维持负荷母线电压之能力，电力系统即是电压稳定之，反之倘若系统无法维持这种平衡，就会引起系统电压之不断下降，并 终导致电压崩溃。阳光电子学校维修专家分析认为：当有扰动发生之时候，会造成节点功率之不平衡，任何一个节点之功率不平衡将导致节点电压之相位和幅值发生改变。阳光电子学校维修专家分析认为：各节点电压和相位运动之结果若是能稳定在一个系统可以接受之新之状态，则系统是稳定之，若节点之电压和相角在扰动过后无法控制之发生不断之改变，则系统进入失稳状态。阳光电子学校维修专家分析认为：电力系统之电压稳定和系统之无功功率平衡有关，电压崩溃之根本原因是由于无功缺额造成之，扰动发生后，系统电压无法控制之持续下降，电力系统进入电压失稳状态。阳光电子学校维修专家分析认为：无论是来自动态元件之扰动还是来自网络部分之扰动，所破坏之平衡均归结为动态元件之物理平衡。阳光电子学校维修专家分析认为：电力系统之动力学行为仅受其动态元件之动力学行为及其相互关系之制约。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　
　　2 电压稳定性之分类
　　将电压稳定性问题适当分类，对电压稳定性之分析，造成不稳定基本因素之识别，以及提出改善稳定运行之方法等都是有利之。阳光电子学校维修专家分析认为：①按扰动之规模来讲电压稳定问题可以分为小扰动电压稳定性，大扰动电压稳定性。阳光电子学校维修专家分析认为：一是小扰动电压稳定性是在如系统负荷逐渐增长，送到负荷节点之功率之微小变化之下系统控制电压之能力。阳光电子学校维修专家分析认为：小扰动下系统能够稳定运行意味着系统本身能够不断调整以适应变化之情况，系统控制系统有能力在小扰动后令人满意地运行，保证系统发出之无功等于消耗之无功，在出现 大负荷时能成功地供电。阳光电子学校维修专家分析认为：这种形式之稳定性由负荷特性、连续作用之控制及给定瞬间之离散控制作用所确定。阳光电子学校维修专家分析认为：系统对小扰动之响应特性取决于初始运行条件、输电系统强度以及所用之发电机之励磁控制等因素。阳光电子学校维修专家分析认为：依靠负荷和电源自身固有之调节能力，使扰动前后之电压值相同或者相近。阳光电子学校维修专家分析认为：二是大扰动电压稳定性是关于在发生诸如系统故障后，系统控制电压之能力。阳光电子学校维修专家分析认为：这些扰动括输电线上短路、失去一台大发电机或负荷，或者失去两个子系统间之输电线。阳光电子学校维修专家分析认为：系统对大扰动之响应涉及大量之设备。阳光电子学校维修专家分析认为：此外，用来保护单个元件之装置对系统变量变化之响应也影响系统之特性。阳光电子学校维修专家分析认为：②按照失稳事故之时间场景电压稳定问题可以分为：一是暂态电压稳定性，稳定破坏之时间框架从0~大约10秒，这也是暂态功角稳定性之时间框架。阳光电子学校维修专家分析认为：在这类电压不稳定中，电压失稳和功角失稳之间之区别并不总是清晰之，也许两种现象同时存在。阳光电子学校维修专家分析认为：这类电压崩溃是由诸如感应电动机，和直流换流设备等不良之快速反应负荷元件造成之。阳光电子学校维修专家分析认为：对于严重之电压下降感应电动机湖南阳光电子学校维修专家认为：也许失速，吸收无功功率急剧增加，进而将引起其临近之其它感应电动机失速。阳光电子学校维修专家分析认为：除非尽快切除该类负荷，否则会导致电压崩溃。阳光电子学校维修专家分析认为：二是中期电压稳定性，稳定破坏之时间框架通常为30秒到50秒，典型者为2到3分。阳光电子学校维修专家分析认为：发生此类电压失稳事故时电力系统一般处于高负荷水平，且从远方电源送入大量功率，当重载条件下运行之系统受到突然之大扰动后，由于电压敏感性负荷之作用，系统能够暂时保持稳定。阳光电子学校维修专家分析认为：但扰动后网络无功损耗大量增加，引起负荷区域电压下降，当自动调节分接头之变压器和配电电压调节器动作，而恢复末端变压器负荷侧电压，从而恢复负荷功率时，网络传输电流进一步增大加剧输电网络中电压之下降。阳光电子学校维修专家分析认为：同时送端发电机湖南阳光电子学校维修专家认为：也许因过励磁限制而只发送有功，甚至由于发电机长时间过电流而被切除。阳光电子学校维修专家分析认为：这样含电源在内之输电网络已经不湖南阳光电子学校维修专家认为：也许提供足够之无功功率，以支持负荷消耗与网络无功损耗之需要，就会 终导致电压崩溃对于这类电压崩溃事故，运行人员来不及干预，自动调节分接头之变压器及配电电压调节器，发电机过励限制等因素在此过程中起重要作用。阳光电子学校维修专家分析认为：应当指出之是，在这一过程中自动调节分接头之变压器之作用是抑制或加剧电压崩溃之进程，与负荷特性分接头位置及系统无功储备有关。阳光电子学校维修专家分析认为：三是长期电压不稳定性，这种场景之电压崩溃发展过程经历一个相当长之时间，其过程可大致描述如下：负荷过速增长，导致主要负荷母线电压单调下降。阳光电子学校维修专家分析认为：几分钟内由于自动调节分接头之变压器及调度干预等作用，电压之下降得到遏止后，一方面自动调节分接头之变压器使网上负荷得到恢复，另一方面负荷继续快速增加，电源之增加或当地无功补偿增加，跟不上负荷增长速度之需要，电压下降进一步恶化， 终导致部分地区电压崩溃，系统瓦解，造成大面积停电。阳光电子学校维修专家分析认为：在长期电压不稳定事故中，往往没有直接之扰动。阳光电子学校维修专家分析认为：其原因是本来已经薄弱之严重过载之结构，不合理之网络中之负荷恢复和快速增长造成之。阳光电子学校维修专家分析认为：
　　
　　3 小扰动电压稳定性之机理分析
　　电力系统在给定之稳态运行点遭受任意小之扰动后，如果负荷节点之电压与扰动前之电压值相同或者相近，则称系统在给定运行点为小干扰电压稳定，此时系统扰动后之状态位于系统扰动后之吸引域内。阳光电子学校维修专家分析认为：从负荷节点可将系统分为两部分，一部分可以看为电源系统，则另一部分看为负荷。阳光电子学校维修专家分析认为：小扰动电压稳定性之前提是扰动后之系统电源之无功—电压静态特性和负荷之无功—电压静态特性必须有交点，并且在该点具有维持电压不变或有微小变化之能力。阳光电子学校维修专家分析认为：

　　4 大扰动电压稳定性之机理分析
　　小扰动电压稳定性是系统在受到扰动后是否存在平衡点之问题，对于大扰动电压稳定性而言，扰动后之系统存在平衡点是其必要条件，但不是充分条件，系统是否能够恢复到平衡点，还依赖于系统中各元件无功功率之变化速度。阳光电子学校维修专家分析认为：当电源自动调节之速率愈快时，对大干扰之稳定性愈有利。阳光电子学校维修专家分析认为：在稳定性之评价中所关心之问题是电力系统遭受暂态扰动后之行为。阳光电子学校维修专家分析认为：电力系统在给定之稳态运行点遭受一定之扰动后，如果故障后平衡点超出系统运行限制范围，系统没有能力保持在一个静态稳定之运行点，也就是扰动后由于负荷QL增长，QL—U向上移动，或电源QG下降QG—U向下移动，使QL—U完全在QG—U上方，两者无交点，表示在任意电压下均有负荷吸收之无功大于电源发出之无功。阳光电子学校维修专家分析认为：系统失去发电机或回路之事故之后控制电压之能力

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