电力系统小干扰稳定性分析
作者：李彩霞，韩毅
来源：《内蒙古科技与经济》 2015年第13期
李彩霞1，韩毅2
(1呼和浩特金桥热电厂；2呼和浩特热电厂，内蒙古呼和浩特O10010)
摘要：阐释了电力系统小干扰稳定性的定义，并对电力系统小干扰稳定性分析中常用的几
种分析方法做了介绍。
关键词：电力系统；稳定性；干扰；保持
中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：1007 6921(2015)13 0101 01
电力系统在某一运行方式下，受到某种因素的干扰后，能迅速恢复到受干扰前的运行状态，或者恢复到另一种稳定的运行方式的能力称之为电力系统的小干扰稳定性。前提是干扰的强度
非常小，干扰前后的运行方式不会有太大的改变。至于干扰源可以暂不考虑，因为电力系统时
刻都在受到本身或外在的微小干扰。因此，提高电力系统的小干扰稳定性是电力系统正常运行
的基本条件之一。
1 电力系统的小干扰稳定和低频振荡
小干扰失稳通常表现为两种形式：在系统受到干扰源干扰后，各发电机在同步的状态下
功角拉开一直到失步；在系统受到干扰源干扰后，各机组之间的功角振幅偏离同步后不断增大
产生振荡后一直到失步。前一种失步叫做非周期失步后一种叫做振荡失步。
产生的原因分别是：系统中的同步转矩不够；系统中的阻尼不够。
低频振荡的表现形式主要有2种：区间振荡：是指在大的电力系统中当一部分机组与另一
部分机组的频率不一致时导致对另一部分机组的振荡，而其振荡的频率范围大致在0.1Hz-
0.7Hz之间；局部振荡：是指在相邻的几个发电机组之间由于某干扰源的干扰互相之间产生振荡，对系统的影响较小，其振荡的频率范围大致在0.7Hz-2.57Hz之间。其中，第一种的危害比较大，会通过联络线引起全系统的振荡。
2电力系统小干扰稳定性分析方法
电力系统是否能够稳定运行的重要因素之一是抗干扰能力，系统在遭遇小干扰后所产生的
振荡在逐步递减，并且系统功角的偏移也在合理的范围之内则系统是稳定的；反之系统的振荡
逐步增大直至失步与系统解列，则系统是不稳定的。系统在运行过程当中会受到很多因素干扰，其中，绝大部分是小干扰。这就要求系统有很强的抗干扰能力，这种能力是保证电力系统稳定
运行最基本和最重要的指标之一。
2.1线性化分析方法
通过分析发生振荡后系统内阻尼值的动态变化来研究增强系统的稳定性。在分析的过程中
发现，当系统中阻尼值为负时振幅是增加的；当阻尼值为正时振幅是下降的。所以，研究小干
扰稳定性的关键是研究系统阻尼的性质，在研究的过程中根据局部振荡和区间振荡的不同需要
建模来具体分析在不同的情况下阻尼的线性变化。在分析的过程中对于建模的精确计算是把握
分析的关键。在建模时应在系统中保证有足够的阻尼控制器，并应选择在系统最佳的地点安装
控制器。近年来，随着电力系统的高速发展，各种电压等级的电力网络也越来越多。系统越复
杂建模所需的计算量就越大，目前，先进的计算机技术能够满足系统庞大计算量的要求，但同
时由于计算量太大又满足不了系统所要求的快速性，这就要在精度和速度方面寻求一个平衡点。为了尽量精准的模拟系统的运行状态同时又要减小计算机的计算量，所以在建模时要在保证模
拟的真实性基础上尽量简化模型。
小干扰稳定性分析所用的模型根据研究方向的不同有多种模型，主要的有以下几种；同步
发电机数学模型、励磁系统数学模型、系统线性化模型、电力系统负荷数学模型、高压直流或
交流输电系统数学模型等。在众多的模型中，一般采用系统线性化模型进行描述。在描述的同
时又有许多的分析方法，包括电气转矩法、频域法、时域仿真法，以及特征值分析法等。特征
值分析法是最常用的一种分析法，其优点在于能深刻刻画模式，还是确定控制器最佳安装地点
的主要工具。
2.2特征值分析法
李雅普诺夫第一定律是小干扰稳定特征值分析法的基础，它是以电力系统为模型，将状态
空间以线性模式展现出来，通过代数方程式简化为相对简单的方式进行计算。特征值分析法的
优点很多，它能够比较准确地反映出在振荡模式下系统的频率和阻尼以及频率衰减的线性曲线，能够使人们非常准确的了解系统在振荡时的情况从而找到减少系统振荡的解决方案。同时，通
过小干扰稳定特征值分析法还能够掌握系统中各控制器的参数从而能够及时的进行调整。小干
扰稳定特征值分析法又分为全部特征值分析法和部分特征值分析法。当研究需要分析整个电力
系统的稳定情况时就要用到全部特征值分析法，其优点是在计算的过程中的数值非常稳定，非
常适用于各种中小型电力系统的计算，缺点是对于大型的电力系统的稳定性分析时计算会非常
费时，而且在使用矩阵计算时有时会出现园维数太高使计算结果不准确的现象。在20世纪80
年代开始出现了部分特征值分析法，它是利用在分析模型过程中用于计算的矩阵稀疏性来对部
分进行计算从而了解整个系统的稳定性的情况。优点是对于大型电力系统稳定性分析比较适用，计算量也减少了很多，而且通过计算能够复制很多振荡模式，缺点是一次只能计算一个模式，
并且对初始值的要求也比较高。
2.3关于系统稳定性的其他分析法
频域分析法是在研究系统稳定性的具体问题时，在已建立数模的基础上根据系统的输人和
输出量的变化代人线性数模来研究系统小干扰稳定性。这种方法的优点是对于系统规模的大小
均可以适用，特别适合于规模较大系统的计算，缺点是与特征值分析法比较所概括的信息量不足，所反映出的各种变量之间关系有一定的局限性。
数值仿真分析法是在建模的基础上利用矩阵方程计算出影响小干扰稳定性的系统静态特性
和动态特性。其优点是在分析的过程中比较全面的考虑了影响小干扰稳定性的园素及影响小干
扰稳定性各个园素之间的关系，缺点是计算量太大，对于在线计算不太适合。
3结束语
在进行小干扰稳定性分析的过程中要根据不同的现场情况、电力系统容量的大小以及环境
的差异等园素选择具体采取何种分析法进行分析，从而能够最大程度的反映出影响电力系统小
干扰稳定性的原园并做出相应的对策。
电力系统稳定性分析及其控制策略 1。电力系统稳定性定义和分类 电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下,一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行平衡点,且在该平衡点大部分系统状态量都未越限，从而保持系统完整性的能力。 稳定性是对动态系统的基本要求。动态系统是其行为要用微分方程描述的系统.动态系统稳定问题的研究由来已久，有200多年的历史,其中大部分理论问题已很完整，但电力系统稳定问题具有某些特殊性: （1）电力系统是一个高阶的动力系统,动态过程复杂，进行全状态量的分析很困难，在进行实用分析时，要根据过渡过程的特点和分析的目的,加以简化。 (2)电力系统的运行特性具有强烈的非线性特性。在大扰动情况下，一般会出现巨大能量的转换,与弱电的动态系统有很大不同。 (3）多数电力系统工作人员，可能精通电力系统方面的专业知识，特别是电力系统“一次”方面的知识，即使从事“二次”方面工作的现场工作人员,处理的也大多是“继电状态" 工作方式的设备,所以对以动态控制理论制约的如此复杂的电力系统稳定问题就不一定熟悉，甚至会出现某些概念性的问题。 根据电力系统失稳的物理特性、受扰动的大小以及研究稳定问题必须考虑的设备、过程和时间框架，将电力系统稳定分为功角稳定、电压稳定和频率稳定3大类以及众多子类。 1.1功角稳定 功角稳定是指互联系统中的同步发电机受到扰动后保持同步运行的能力。功角失稳可能由同步转矩或阻尼转矩不足引起，同步转矩不足会导致非周期性失稳，而阻尼转矩不足会导致振荡失稳。为便于分析和深入理解稳定问题，根据扰动的大小将功角稳定分为小干扰功角稳定和大干扰功角稳定。由于小干扰可以足够小，因此，小干扰稳定分析时可在平衡点处将电力系统非线性微分方程线性化，在此基础上对稳定问题进行研究；而大干扰稳定必须通过非线性微分方程进行研究。小干扰功角稳定是电力系统遭受小扰动后保持同步运行的能力,它由系统的初始运行状态决定。小干扰功角稳定可表现为转子同步转矩不足引起的非周期失
电力系统的稳定性分析 一、概述 电力系统稳定性分析是电力系统运行状态评价的重要组成部分，它是指在电力系统出现扰动或故障时，系统恢复平衡的能力。稳 定性分析主要包括大范围稳定分析和小干扰稳定分析。 二、大范围稳定分析 1.功率平衡方程 大范围稳定分析主要考虑电力市场运行中出现的电力故障、过 负荷、电压失调等因素，其稳定性分析主要建立在功率平衡方程 的基础上。功率平衡方程主要是描述电力系统在稳态时，功率的 产生、输送和消耗的平衡关系，因此如下: P\_i - D\_i = ∑B\_{ij}(δ\_i - δ\_j) + ∑G\_{ij}(V\_i - V\_j) 其中，P_i是母线i的有功需求，D_i是母线i的有功供给。Bii 是母线i对地电导，Bij是母线i与母线j之间的电导，δ_i是母线i 的相角，V_i是母线i的电压，Gij是母线i与母线j之间的电导， 而∑B\_{ij}(δ\_i - δ\_j)是相邻母线之间的励磁无功交换。 2.风险源目录 在大范围稳定分析中，还需要进行风险源目录的分析。这主要 是基于故障的综合性研究，以及稳态运行某一元件的风险。目录
可分为元件目录和风险源目录。元件目录主要是列举单个元件故 障的可用性需求和可靠性指标，决定元件的运行状态。而风险源 目录主要是对故障进行分类，找到相关系统的最小数字，连续排序，避免同一数字的重复出现。 3.故障分析 故障分析是大范围稳定分析的重要组成部分。故障种类包括短 路和开路，故障后电网可能形成的模式有三种：Ⅰ型模式、Ⅱ型 模式、Ⅲ型模式。Ⅰ型模式是由多输入单输出电源和单输入多输 出负载组成，其中二者结合只能形成一补偿电容，故而电源能够 满足负载的电感成分。Ⅱ型模式是由多输入多输出电源和负载组成，缺少电容分量导致电源不能满足负载的电感成分，必须通过 延迟公共电压板或转移核心来完成，因而需要额外的控制技术。 Ⅲ型模式是由多输入多输出电源和负载组成，其中二者之间不存 在补偿电容，但可以共同大范围地控制发电量、充电、放电等。 故障形态而定，分析分别采用复合算法、稳定工艺算法等，来获 取系统的各项参数。 三、小干扰稳定分析 1.小干扰稳态分析 小干扰稳态分析主要是研究外部扰动，对系统稳态过程的影响。小扰动分析以小幅波形变化为主，对动态参数的影响是可忽略不
电力系统小干扰稳定性分析 作者：李彩霞，韩毅 来源：《内蒙古科技与经济》 2015年第13期 李彩霞1，韩毅2 (1呼和浩特金桥热电厂；2呼和浩特热电厂，内蒙古呼和浩特O10010) 摘要：阐释了电力系统小干扰稳定性的定义，并对电力系统小干扰稳定性分析中常用的几 种分析方法做了介绍。 关键词：电力系统；稳定性；干扰；保持 中图分类号：TM712 文献标识码：A 文章编号：1007 6921(2015)13 0101 01 电力系统在某一运行方式下，受到某种因素的干扰后，能迅速恢复到受干扰前的运行状态，或者恢复到另一种稳定的运行方式的能力称之为电力系统的小干扰稳定性。前提是干扰的强度 非常小，干扰前后的运行方式不会有太大的改变。至于干扰源可以暂不考虑，因为电力系统时 刻都在受到本身或外在的微小干扰。因此，提高电力系统的小干扰稳定性是电力系统正常运行 的基本条件之一。 1 电力系统的小干扰稳定和低频振荡 小干扰失稳通常表现为两种形式：在系统受到干扰源干扰后，各发电机在同步的状态下 功角拉开一直到失步；在系统受到干扰源干扰后，各机组之间的功角振幅偏离同步后不断增大 产生振荡后一直到失步。前一种失步叫做非周期失步后一种叫做振荡失步。 产生的原因分别是：系统中的同步转矩不够；系统中的阻尼不够。 低频振荡的表现形式主要有2种：区间振荡：是指在大的电力系统中当一部分机组与另一 部分机组的频率不一致时导致对另一部分机组的振荡，而其振荡的频率范围大致在0.1Hz- 0.7Hz之间；局部振荡：是指在相邻的几个发电机组之间由于某干扰源的干扰互相之间产生振荡，对系统的影响较小，其振荡的频率范围大致在0.7Hz-2.57Hz之间。其中，第一种的危害比较大，会通过联络线引起全系统的振荡。 2电力系统小干扰稳定性分析方法 电力系统是否能够稳定运行的重要因素之一是抗干扰能力，系统在遭遇小干扰后所产生的 振荡在逐步递减，并且系统功角的偏移也在合理的范围之内则系统是稳定的；反之系统的振荡 逐步增大直至失步与系统解列，则系统是不稳定的。系统在运行过程当中会受到很多因素干扰，其中，绝大部分是小干扰。这就要求系统有很强的抗干扰能力，这种能力是保证电力系统稳定 运行最基本和最重要的指标之一。 2.1线性化分析方法 通过分析发生振荡后系统内阻尼值的动态变化来研究增强系统的稳定性。在分析的过程中 发现，当系统中阻尼值为负时振幅是增加的；当阻尼值为正时振幅是下降的。所以，研究小干 扰稳定性的关键是研究系统阻尼的性质，在研究的过程中根据局部振荡和区间振荡的不同需要 建模来具体分析在不同的情况下阻尼的线性变化。在分析的过程中对于建模的精确计算是把握
电力系统稳定性分析 引言 电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它为各个行业提供了稳定的电 力供应。然而，随着电力负荷的不断增加和电网规模的扩大，电力系统的稳定性问题变得尤为重要。电力系统稳定性分析是电气工程领域中的一个关键课题，它旨在确保电力系统能够在各种外部扰动和内部故障的情况下保持稳定运行。本文将深入探讨电力系统稳定性分析的相关内容。 一、电力系统稳定性的定义 电力系统稳定性是指电力系统在各种扰动下，能够在短时间内恢复到稳定工作 状态的能力。扰动可以是外部因素，如负荷突变、短路故障等，也可以是内部因素，如发电机励磁系统的失效等。稳定工作状态是指电力系统各个节点的电压和频率在合理范围内保持稳定，且各个设备之间的功率平衡得到维持。 二、电力系统稳定性分析的方法 1. 静态稳定性分析 静态稳定性分析是电力系统稳定性分析中的一种常用方法。它主要关注电力系 统在负荷突变等外部扰动下的稳定性。静态稳定性分析通过计算电力系统各个节点的电压和功率之间的关系，判断系统是否存在电压不稳定或功率不平衡的情况。常用的静态稳定性分析方法包括潮流计算、节点电压稳定性评估等。 2. 动态稳定性分析 动态稳定性分析是电力系统稳定性分析中的另一种重要方法。它主要关注电力 系统在内部故障等内部扰动下的稳定性。动态稳定性分析通过模拟电力系统各个设备之间的动态响应，判断系统是否存在振荡或失稳的情况。常用的动态稳定性分析方法包括暂态稳定分析、小扰动稳定分析等。
三、电力系统稳定性分析的意义 电力系统稳定性分析对于确保电力系统的可靠运行具有重要意义。 首先，电力系统稳定性分析可以帮助电力系统运营商及时发现和解决潜在的稳 定性问题，防止系统发生大范围的停电事故，保障电力供应的可靠性。 其次，电力系统稳定性分析可以指导电力系统的规划和设计。通过对电力系统 稳定性的评估，可以确定合理的电力系统结构和参数配置，提高电力系统的稳定性和抗干扰能力。 最后，电力系统稳定性分析可以为电力系统的调度和运行提供决策支持。通过 对电力系统稳定性的实时监测和分析，可以及时采取措施调整电力系统的运行状态，保持系统的稳定性。 结论 电力系统稳定性分析是电气工程领域中的一个重要课题，它关注电力系统在各 种扰动下的稳定运行。静态稳定性分析和动态稳定性分析是电力系统稳定性分析的两种常用方法。电力系统稳定性分析对于确保电力系统的可靠运行、指导系统规划和设计以及提供调度和运行的决策支持具有重要意义。通过不断深入研究和应用电力系统稳定性分析方法，我们可以进一步提高电力系统的稳定性和可靠性，为社会经济的发展做出更大的贡献。
电力系统小干扰稳定性分析 【摘要】本文主要研究电力系统小干扰稳定性分析。阐述了电力系统小干扰稳定性对电力系统的重大意义，对电力系统小干扰稳定性的分析方法进行了总结归纳，并对各种方法的主要原理和适应性进行了详细分析，希望能够为电力系统小干扰稳定性的分析工作提供帮助。 【关键词】电力系统；小干扰稳定性 不同地区之间的电力系统的多重互联能够大大提高输电的经济性，但是这种互联电网会把很多动态问题诱发出来，系统更加复杂化，降低了稳定性。电力系统的安全运行需要满足一定的基本条件要求，例如电压、频率和小干扰等都需要有着相当的稳定性，并且这种稳定性应该是动态的，这些稳定性随着现代社会对电网的依赖越来越大而逐渐被人们重视起来。从上个世纪70年代开始，小干扰稳定性的失去就已经造成了很多严重的事故，对相关国家造成了严重的经济损失。为了保证电力系统的稳定性，保证其安全稳定运行，有必要对电力系统的小干扰稳定性进行分析，保障电力系统的安全运行。 一、电力系统小干扰稳定性分析方法 1.数值仿真法。使用一组微分方程来描述电力系统，根据电力系统扰动的特定性结合相关的数值计算方法计算系统变量及其完整的时间响应[1]。小干扰稳定性问题的本质是不能被时域响应最大程度的体现出来，造成系统稳定性下降的原因即便使用模拟仿真也不能够很好的找出来，也就无从找寻改进措施。 2.线性模型基础上的分析方法。这种方法是利用线性模型研究小干扰稳定性，使用微分方程和积分方程描述系统动态行为的变化，在稳态运行点现化，获得线性模型[2]。目前主流的电力系统小干扰稳定性分析方法就是基于线性模型的，目前来看主要有特征性分析方法和领域分析两种，前一种以状态空间模型为描述基础，后一种是基于函数矩阵的方法。 二、特征分析法 目前大多数电力系统分析软件都是暂态稳定仿真进行操作的，但是实际中相当多的限制条件约束了这种应用。相关结果受到选择的扰动或者时域响应观测量的很大影响，选择不合理时系统中的一些关键模式将不能被扰动触发，并且如果选择不合理，进行响应的观察时很多震荡模式中不明显的响应可能就是若阻尼模式[3]。因此，进行各种不同震荡模式阻尼特性分析时，单纯使用有关系系统变量时域可能会影响观测结果的准确性。同时为了有关系统震荡性质清晰的表现出来，需要对这些系统共动态过程进行长时间的仿真计算，计算量巨大。 特征分析方法把整个电力系统模拟成为线性模型，利用状态空间法，把电力系统的线性模型转换成为普通的线性系统表示。
电力系统稳定性分析与调节控制随着电力系统的规模不断扩大和负荷的持续增加，电力系统的稳定性问题日益引起人们的关注。电力系统稳定性是指在各种电力干扰状况下，系统能够保持稳定的能力。本文将从电力系统稳定性的概念入手，介绍稳定性分析的基本原理和方法，并讨论调节控制技术在维持电力系统稳定性中的重要作用。 一、电力系统稳定性概述 电力系统稳定性是指系统在受到各种干扰时，能够保持稳定运行的能力。电力系统的稳定性主要包括功角稳定性、电压稳定性和频率稳定性三个方面。功角稳定性是指系统发生故障或扰动后，各发电机转子的转速保持相对稳定；电压稳定性是指系统在扰动作用下，各母线电压保持在合理范围内；频率稳定性是指系统在负荷扰动、发电机消失等情况下，系统频率能够稳定保持。 二、电力系统稳定性分析方法 1. 平衡点分析法 平衡点分析法是一种基于功率平衡方程的稳定性分析方法。通过将系统方程组在稳态下进行求解，分析得到系统的平衡点及其稳定性。但该方法难以处理非线性的系统，并且不适用于动态响应的分析。 2. 线性化方法
线性化方法是将系统的动态方程在稳态附近展开为一阶或二阶的线性方程，通过对线性方程的特征值进行分析来判断系统的稳定性。该方法可以用于分析系统的小扰动响应，但对于大扰动响应分析效果较差。 3. 能量函数法 能量函数法是一种基于能量守恒原理的稳定性分析方法。通过构建系统的能量函数，通过能量函数的变化率来判断系统的稳定性。该方法适用于分析系统的大扰动响应，但对复杂系统的能量函数构建较为困难。 三、电力系统稳定性调节控制技术 1. 发电机励磁控制技术 发电机励磁控制技术是调节系统电压稳定性的重要手段。通过改变励磁电压或励磁电流，调节发电机的励磁特性，使系统的电压保持在合理范围内。常用的励磁控制技术包括半自动控制和全自动控制两种方式。 2. 发电机无功补偿技术 发电机无功补偿技术是维持系统电压稳定性的关键控制手段。通过使发电机额定功率因数接近1，调节发电机的无功出力，控制系统的电压水平。常用的无功补偿技术包括无功补偿装置、无功发电机以及静态无功补偿装置等。 3. 电力系统频率控制技术
新能源电力系统优化运行与小扰动稳定分析 摘要：电力系统在实际运行中会受到各种不确定性因素的影响，如负荷的波动、系统元件参数的变化、线路网络拓扑结构的变化等。尤其是风力发电新能源的接入，由于风速、风向具有随机性和不确定性，其作为一种扰动注入电力系统会对 电力系统安全稳定运行产生较大影响。互联电网规模的不断扩大，各种随机扰动 也愈加频繁，都会影响电力系统的稳定性. 关键词：新能源电力；运行；小扰动稳定 1、新能源电力系统的小干扰稳定分析动态 伴随着风电、光伏等新能源电源得快速发展，一方面，电力系统的结构、潮 流等将会发生重大改变，对电力系统的小扰动稳定性产生重要影响；另一方面， 新能源电源自身的波动性、随机性以及相关联的电力电子变化装置，均使得新能 源电力系统的小干扰稳定性呈现出了新的特点。目前，国内外研究学者对新能源 电力系统的小扰动稳定性做了大量研究。 2、小干扰稳定性分析方法 2.1确定性分析方法 2.1.1特征值分析法 首先建立电力系统的模型，然后在平衡点处作线性化处理，并用状态方程形 式表示电力系统的线性模型，得到系统的状态矩阵求出其状态矩阵的特征值和特 征向量，进而依照前面的小干扰稳定性分析判据判断出小干扰作用下电力系统的 稳定性。它是以线性系统理论与李亚普诺夫第一定理为理论依据，难点在于建立 电力系统的数学模型，并且当系统规模庞大时状态矩阵大且不易求取，要求状态 矩阵非奇异。特征值分析法可用于系统振荡模式和阻尼特性的研究、阻尼控制器 安装地点确定和参数优化及电力系统小干扰稳定性分析等方面。 2.1.2时域分析法 时域仿真分析属于直接法，首先建立电力系统各个元件的数学模型从而得到 整个系统的数学模型，然后采用适当的仿真算法求出电力系统在小干扰作用随时 间变化的轨迹曲线，可直观反映出系统的稳定性。此方法积分速度慢，计算时间 长计算工作量大，适用于任何电力系统动态模型。如果电力系统各环节的元件数 学模型足够准确，并且选取适当的仿真算法对系统进行时域仿真，那么可得到系 统运行的真实曲线。 2.1.3 频域分析法 频域分析法是在频域或复域内进行电力系统小干扰稳定性分析。首先确定在 小干扰作用下系统的输入量和输出量，然后建立起系统频域数学模型得到系统的 频率特性，判断电力系统的稳定性；或在复域内得到系统的传递函数求出传递函 数的极点，根据其极点分布利用稳定性分析原理以多变量Nyquist稳定准则来判 断系统的稳定性。这种方法，适用于大规模电力系统，可用于电力系统的鲁棒稳 定性分析。 2.2 概率性分析方法 由于间歇性电源大量接入电力系统，增加了大量随机干扰，但确定性方法不 能客观反映系统各种小干扰的本质及小扰动后系统的动态行为和整体水平。电力 系统小扰动概率稳定分析方法从统计角度根据主要随机因素的统计特征来确定系 统小扰动作用下系统稳定性的概率特性。影响系统小扰动功角稳定性的主要随机 因素包括元件参数、负荷水平、发电方式、系统结构等。概率性分析方法一般分
励磁控制与电力系统的小干扰稳定 性 励磁控制是电力系统中重要的控制之一，其作用是调节发电机的励磁电压来维持整个电力系统的稳定运行。在电力系统中，传输线路及多种负载变化会引起系统电压、频率等参数的波动，如果这些波动程度过大，就可能导致发电机失稳甚至发生系统崩溃。 因此，针对不同负载变化情况的励磁控制策略的设计和优化，对于电力系统的小干扰稳定性至关重要。 电力系统小干扰稳定性是指当系统在外部扰动（如负载变化）下处于动态平衡状态时，系统恢复平衡所需要的时间，以及动态响应过程中振动的幅度。电力系统的小干扰稳定性通常是用系统的阻尼比和频率响应等参数来衡量的。 在电力系统中，发电机的励磁控制可以分为两种策略，分别是基于电压反馈的励磁控制和基于功率反馈的励磁控制。不同的励磁控制策略对于电力系统的小干扰稳定性具有不同的影响。 在基于电压反馈的励磁控制中，控制器通过电压反馈来调节发电机的励磁电压。当系统中出现负载变化时，这种控制策略会根据负载变化量对励磁电压进行调节，以使发电机输出的电能满足系统需要。这种控制策略的优点是简单有效，但缺点是当系统中负载变化速度较快时，该控制策略的响应速度较慢，
励磁电压可能会出现过大或过小的问题，从而影响系统的小干扰稳定性。 相对而言，基于功率反馈的励磁控制策略可以更加有效地控制发电机输出功率和电压，改善电力系统的小干扰稳定性。这种控制策略不仅可以实现电压调节，还可以利用功率测量值实现对发电机运行状态的监控和调节。在这种控制策略中，功率测量值与电机输出功率、负载功率和系统频率变化等因素有关。通过对功率测量值的监控和调节，可以有效地控制励磁电压的变化，从而改善系统的小干扰稳定性。 在电力系统中，正确选择合适的励磁控制策略可以有效地提高系统的小干扰稳定性，减少系统的振荡幅度和恢复时间。但同时也需要综合考虑控制策略本身的稳定性和适应性，以及控制器参数的选择和调节等因素。在实际应用过程中，需要进行充分的仿真和实验验证，从而保证系统的稳定运行和安全可靠。 总之，电力系统的小干扰稳定性是保障系统安全稳定运行的重要因素之一。在励磁控制中选择合适的控制策略、控制器参数和调节方法可以有效地提高系统的小干扰稳定性，从而避免系统性故障和损失。
电力系统”小地震“的分析——之小干扰分析法 电力系统常常会受到各种因素的干扰，这些干扰可能会对系统产生一 定的影响。为了能够更好地了解系统的动态特性以及对干扰的响应情况， 电力系统的小干扰分析法应运而生。 小干扰分析法是一种基于线性系统理论进行的电力系统分析方法，它 可以用来研究电力系统在小幅度干扰下的响应情况。该方法主要通过对系 统的线性化模型进行求解，来分析系统在小干扰下的振荡频率、特性阻抗、稳定性等参数。 具体而言，小干扰分析法的步骤如下： 1.建立线性化模型：首先，需要对电力系统进行线性化处理，将非线 性元件近似成线性元件，得到系统的线性化模型。线性化模型可以通过在 参考运行点上计算系统的雅可比矩阵来获得。 2.求解特征值和特征向量：接下来，需要对线性化模型进行求解，得 到系统的特征值和特征向量。特征值代表了系统的振荡频率，特征向量则 代表了系统在干扰下的响应情况。 3.分析特征值：根据求解得到的特征值，可以对系统的稳定性进行判断。如果特征值的实部均为负数，那么系统是稳定的；如果特征值出现复数，那么系统可能会发生振荡。 4.计算特性阻抗：特性阻抗是指电力系统在干扰下的响应和干扰电流 之间的比例关系。可以通过计算特征向量来得到系统的特性阻抗。特性阻 抗可以告诉我们系统在干扰下的响应情况以及对干扰的敏感程度。
通过小干扰分析法，可以得到电力系统在小幅度干扰下的动态响应情况，进而可以判断系统的稳定性以及对干扰的响应能力。这对于我们设计电力系统、提高系统的可靠性和稳定性具有重要的意义。 需要注意的是，小干扰分析法是一种基于线性系统假设的方法，因此只适用于小幅度干扰下的情况。对于大幅度干扰或者存在非线性元件的情况，需要采用其他方法进行分析。 总之，电力系统的小干扰分析法是一种重要的工具，它可以帮助我们更好地了解系统的动态特性和对干扰的响应情况，从而提高电力系统的可靠性和稳定性。
电力系统小干扰电压稳定性实用分析方 法研究 摘要：电力系统电压稳定性对于电气设备正常运行具有重要意义，电压稳定性会受到各类因素影响，其中小干扰对电压稳定性的影响是电力系统运行中比较常见的类型。电力系统小干扰电压稳定性实用分析方法的研究，能够通过不同分析方法的利用，对小干扰电压稳定性进行客观分析，为后续控制扰动提供良好的原理和依据，进而减少扰动对各种电气设备的负面影响，保证电力系统和电气设备的稳定运行。 关键词：电力系统；小干扰；电压稳定性；实用分析方法 电力系统提供稳定可靠的电压条件不仅能够满足生产生活的需要，也可以保证电气设备的使用质量和寿命的提升，因此利用各类措施对电力系统稳定提供保保障尤为重要。为了进一步保证电力系统稳定供电，需要格外关注电压稳定性的相关内容，现阶段电力系统电压会受到各种扰动因素的影响，其中扰动大小和扰动方式对电压稳定性造成的影响各不相同，而为了有效的降低扰动对电压造成的负面影响，则需要通过分析评估的方法具体分析干扰对电压造成的影响，准确测定其数值内容，故而应该重视电力系统小干扰电压稳定性实用分析研究[1]。 一、电力系统电压稳定性分析 电力系统的电压稳定性是关系着电力系统整体稳定性的重要因素，通常指电力系统在某一稳定状态下运行，受到扰动因素影响后各负荷节点仍然维持原有电压水平的能力。电压稳定性是一个受扰动影响后仍能维持稳定的能力，因此在进行电压稳定性研究时，对各种扰动因素的研究内容也比较多，根据研究扰动的大小和扰动时间，共分为小干扰电压稳定性、暂态电压稳定性、长期电压稳定性三个类别[2]。其中小干扰电压稳定性是受到小扰动后，负荷电压恢复至扰动前水平的能力，通常为渐近稳定性；暂态电压稳定性是受到大扰动后，负荷节点维
电力系统小干扰稳定性分析方法探讨 摘要有关电力系统小干扰稳定性分析方法，本文就此进行了较为详细的介绍，并就各种方法进行了相应的探讨，在此基础上，把这些方法在应用上的优点、缺点以及能够适用的场合，进行了较为详细的分析 关键词电力系统；小干扰稳定性分析方法；振荡模型 0引言 不同地区之间电力系统进行多重互联，有其利的一面，也有其弊的一面；借助于互联电力系统，不仅可以把有关输电的经济性大大提高，还可以把有关输电的可靠性大幅度提高，这是有利的一面；不利主要体现在，这种互联电网同时也会把很多新的动态问题诱发出来，从而使系统失去稳定的概率大大提高。电力系统要维持安全运行必须满足一些基本要求，例如电压、频率以及小干扰都要具有相应的稳定性，而且这种稳定性应该是一种动态的稳定性，有关这些基本要求所处地位的特殊性及重要性，正随着电力系统的快速发展，逐渐受到人们的认识和重视。20世纪70年代以来，因为小干扰稳定性的失去而带来电压崩溃或者系统震荡这种严重事故，都曾经发生在世界上很多国家的电力系统中，从而给这些国家经济的正常发展带来了巨大的威胁，致使经济出现极大的损失。正是基于此，促使人们对有关电力系统小干扰稳定性这个问题的研究，明显要比上个世纪末来得重视，并且相应的投入也明显增多了；在今天，进行相关电力系统的规划以及为保障电力系统的安全运行，一定要重视对小干扰稳定性进行较为详细的分析，并且要把有关这个稳定性分析作为规划电力系统、保障电力系统安全运行的一个重要内容来对待。 1 有关电力系统小干扰稳定性的分析方法 总体看来，有关电力系统小干扰稳定性的分析方法，主要有以下这几种。 1.1 数值仿真方法 以下（I）式为一组微分方程，可用来描述电力系统，因为电力系统的扰动具有特定性，根据这个特定性，结合相关数值计算方法（非线性方程）可以把系统变量v （t ）有关其完整的时间响应准确计算出来。 研究电力系统暂态稳定性的一种普遍被采用的方法就是这种数值仿真法。在现阶段，大多数电力系统在分析软件时是采用暂态稳定仿真来操作，其理论依据就是有关小干扰稳定性分析都可以用来分析这些软件，但是在实际操作当中，有相当多的限制条件把这些应用约束住了，具体说明如下：第一，相关结果受到所选择的扰动和时域响应观测量很大的影响；若选择不合理，系统中某些重要的关键模式将无法被扰动所激起；在对这些响应进行观测中，很多震荡模式可能就包含在里面，其中可能最不明显的响应就是那些若阻尼模式；所以，在对各种不同震荡模式阻尼特性进行分析时，如果单纯使用有关系统变量的时域，显然是得到让人不可信的观测结果；第二，要把有关系统震荡的性质清晰体现出来，就要应用仿真计算这些时间长达几十秒的系统动态过程，当然这会带来很大的计算量；第三，有关小干扰稳定性问题的本质是无法被时域响应最大限度体现出来，有关导致系统出现不稳定的原因，即使利用仿真结果也不可能直接找出来，更不用说要找出那些相应的改进措施。 1.2 在线性模型基础上所建立的分析方法 采用线性模型可以对小干扰稳定性这个问题进行相应的研究，把微分方程和
风力发电对电力系统小干扰稳定性影响 述评 摘要：随着风力发电技术的不断进步,风电装机容量逐步增加,在电力系统中的渗透率随之提高,其对电力系统稳定性的影响越来越显著.在此背景下,系统地综述了风力发电对电力系统小于扰稳定性的影响.概述了目前常用风力发电机组类型,结构原理及特点,总结了国内外就风电并网后对小干扰稳定性影响方面的研究热点,阐述了风电对系统振荡特性和阻尼特性的影响,指出了有待进一步研究的问题.最后,简述了改善风电并网后的系统阻尼特性的基本思路和控制策略。 关键词：风力发电；电力系统；小干扰稳定性 前言 随着人类的进步和科技的发展浅议风力发电对电力系统技术已形成了一门自由学说，污水厂污泥配料煅烧水泥熟料现已涉及到广大人民的农业活动、国家环境问题、社会进步方向、国民经济发展、人民生活等各方各面，在国民经济中中起到了关键辅助作用，随之增加的还有其工作的困难性与复杂性。虽然有了近些年来众多学者实践总结出的经验，但是类似污水厂污泥配料煅烧水泥熟料的技术也暴露出了大量问题。 一产生故障因素 污水厂污泥配料煅烧水泥熟料的循环能源概念发展至今已相当成熟，他有一套完整的理论体系及分类方式，关于他的具体说法虽然种类繁多而且杂乱无章。笔者通过对相关文献的查询，就这两个方面作出一下整理分析。 1.1自身技术受限 随着工业时代进入新时代的来临，人们在追求更高生活标准的同时技术对能源的需求也随之增加。污水厂污泥配料煅烧水泥熟料如果效率过低不仅会对废物利用观念下的发电系统专业的发展造成影响，而且对社会中各方面会产生负面的连带作用。但是由于受到，基础物理和应用物理发展的限制。污水厂污泥配料煅烧水
第七章小干扰法分析简单 小干扰法（Small Disturbance Analysis）是电力系统稳定分析中常 用的一种方法。它的基本思想是在系统运行基准状态下，对系统进行微小 的扰动，然后通过线性化的电力系统模型对扰动进行分析，从而得到系统 的稳定性和动态响应。 小干扰法分析的目的是研究系统对扰动的响应情况，包括发电机转速 和功率的变化、传输电流的变化等。通过小干扰法可以得到系统的频率响应、阻尼特性、振荡模式等重要参数，为系统的稳定性评估和控制提供依据。 小干扰法分析的基本步骤如下： 1.设置系统基准状态：选择适当的系统基准状态，包括发电机的初始 状态、负荷水平、运行模式等。 2.选择扰动源：选择适当的扰动源，通常是对发电机进行微小的扰动，如改变发电机的励磁电压、转动惯量等。 3.建立线性模型：根据系统的非线性方程，对系统进行线性化处理， 得到线性模型。线性模型一般采用状态空间表达形式，包括状态方程和输 出方程。 4.求解特征值问题：将线性模型进行特征值分解，求解特征值和特征 向量，从而得到系统的固有频率和振动模式。 5.分析响应特性：根据特征值和特征向量，进一步分析系统的频率响应、阻尼特性和振动模式等。
小干扰法分析的主要优点是方法简单、计算量小、结果准确。但它也有一些局限性，如只适用于小扰动、线性系统模型等。在实际应用中，通常将小干扰法与其他方法结合使用，如大干扰法、直接分析法等，以获得更全面准确的稳定性分析结果。 小干扰法分析在电力系统稳定性研究和控制中具有重要的应用价值。它可以用于评估系统稳定性、设计稳定性控制器、优化负荷分配等。它也可以用于系统故障分析、可靠性评估、新能源接入方案评估等方面。 总之，小干扰法是电力系统稳定分析中常用的一种方法，通过微小的扰动以及线性化处理，可以得到系统的稳定性和动态响应。它具有简单、准确等优点，在实际应用中具有广泛的应用前景。
小水电群对主网的小干扰稳定性分析 对富含小水电群的地区电网进行小干扰稳定性分析，由于小水电数目众多，容量不等，故采用简单有效的加权法进行小水电等值，采用多机电力系统的特征值分析方法，应用电力系统计算分析综合程序对研究地区电网小干扰稳定进行了分析研究，给出了电网可能存在的弱阻尼的振荡模式，并为下一步整定电力系统稳定器参数提出指导性建议。 标签：小水电；加权等值；振荡模式；小干扰稳定 1 引言 电力系统中发电机经输电线路并联运行时，在扰动下会发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时引起持续振荡，即通常说的电力系统低频振荡。此时，输电线上功率也发生相应振荡，其振荡频率很低，一般在0.2～2.5 Hz间。低频振荡常出现在长距离、重负荷输电线上，地区电网在长期的发展建设过程中，也曾发生过局部区域的低频振荡问题，随着电网网架结构的不断加强，一些振荡问题已逐步消除。但是，由于现代快速、高增益倍数励磁系统的广泛应用，其对系统的负阻尼效应使得电网的低频振荡问题又逐渐显露出来[1]。 2小水电群的等值建模 在研究一个水电丰富的地区电网时，由于网络结构复杂，电网电压等级跨度大，节点数众多，若要对所有的网络节点和元件进行详细仿真，其计算量会非常大，因此我们在对主网进行仿真时往往需要将低电压等级的网络和元件进行等效。而分布式小水电通常是通过110kV或220kV及以下的网络上网的，为了深入研究低压配电网中广泛接入的分布式电源对电网的影响，有必要在对这些分布式小水电的并网运行外特性进行分析的基础上，构建能满足适合主网仿真需要的等值模型[2]。 本论文所研究的小水电群所处的网络大部分是辐射状网络，电气距离较小，故可将经同一变电站上网的小水电机组近似划分为一个同调机群。国内现有的动态等值程序中同调发电机的动态聚合主要采用了频域聚合的算法，这种方法假设发电机及其控制系统的传递函数可分为若干环节分别聚合，且线性部分和非线性部分可分别聚合，但由于同调发电机聚合较复杂，因此对于大系统，等值时间较长。针对这一情况，本文提出了基于加权法的发电机详细模型参数的聚合方法[3]。该方法将同调发电机群等值为一个发电机单元模型。在扰动期间，该发电单元与原相关群有相同的速度、电压、总机械功率和总电功率。加权法的等值过程主要是通过发电机及调节系统、发电机电磁回路、发电机励磁系统、原动机及调速器系统环节来完成的。 设通过相关识别得知某个相关机群G = {1，，j，，N}，其中包括N 台相关发电机。鉴于合成的等值机的容量为各台电机的容量（MV A）之和[4]，即
电力系统稳定性与运行控制 一、电力系统稳定性 电力系统稳定性是指电力系统在发生扰动时，保持稳定运行的 能力。扰动是指系统中的任何突然变化，如发电机故障、线路故障、负荷变化、交流系统故障等。稳定性问题是电力系统运行过 程中必须要处理的问题之一。 1. 能量平衡 电力系统是基于能量平衡原理运行的。能量平衡要求电力系统 中的能量产生必须等于能量消耗。当能量平衡被干扰时，电力系 统将不稳定。能量平衡是稳定性的基础。 2. 小扰动稳定性 小扰动稳定性是指电力系统在扰动之后能够恢复到原有稳定状 态的能力。小扰动可以是负荷变化、产生机故障等。电力系统要 能够保持小扰动稳定性，必须要具备合理的电气特性。 3. 大扰动稳定性 大扰动稳定性是指电力系统在发生大幅扰动后能够回复稳定状 态的能力。大扰动可以是输变电设备故障、电网连接设备故障等。大扰动发生时，电力系统的稳定性问题将变得特别重要。 4. 稳定裕度
稳定裕度是指电力系统应对扰动干扰时的能力。稳定裕度可以 用一个数字来表示。数字越大，电力系统抵抗扰动的能力就越强。稳定裕度是确保电力系统稳定运行的重要指标。 二、电力系统运行控制 电力系统运行控制是指通过合理的电力配电，控制电力系统的 供给和需求，维持电力系统的良好运行状态。电力系统运行控制 可以分为以下步骤： 1. 系统状态估计 通过对电力系统的监测和数据分析，确定当前系统状态，如系 统负荷、发电输出及系统参数等。系统状态估计是确保电力系统 稳定运行的基础。 2. 输电网受限 输电网受限是指通过电网之间的相互联系，使各个电力系统在 供应和需求方面达到平衡。输电网受限需要在较短的时间内进行，以确保电力系统的正常运行。 3. 调度控制 调度控制是指根据电力系统的实际工作需要，对电力生产和消 费进行调度控制。调度控制可以有效地维护电力系统的运行稳定性。
小干扰稳定的鲁棒性能指标及分析 莫逆，杨素，刘锋，梅生伟 (清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室 摘要：本文借助鲁棒性能分析方法，通过选取恰当的扰动和评价输岀信号，构成电力系统小干扰稳定的鲁棒分析模型，提岀采用系统从扰动输入到评价输岀信号的H.J H2范数组合作为小干扰稳定的评价指标，全面反映 系统抑制振荡的能力。为验证该指标的正确性，本文选取4机2区域系统作为测试系统，与现有指标进行了对比研究，测试结果表明：本文提出的H ：一/ H 2组合物理意义清晰，直观有效，能全面反映系统的小干扰稳定性，显示岀应用上的优越性。系统测试还表明：该指标可有效地应用于系统小干扰稳定性能的评估、控制器安装位置选择，以及指导控制器参数调整等方面。 关键词：小干扰稳定；低频振荡；H ：一/ H2组合指标 0引言 随着现代电力系统规模日益增大，低频振荡问题时有发生，严重威胁电网的安全稳定，因此，电力系统的小干扰稳定研究一直是各国学者长期关注的问题。目前小干扰稳定研究最主要的指标是线性化系统状态矩阵的特征值和阻尼比。系统的特征值与系统的各种振荡模式对应，特征值实部的符号决定了系统的小干扰稳定性，而阻尼比则体现了某个振荡模式下的系统阻尼能力 ［1,4］。为 了保证整个系统稳定性，研究小干扰稳定需要考虑所有振荡模式的阻尼，同时也必须考虑控制模式以及其他特征值。通常的控制设计方案只以振荡模式阻尼比为控制目标，有可能在改善一个模式的阻尼时引起其他模式的性能恶化。因此，如何实现多阻尼控制策略之间的相互协调在理论和工程两方面都是一个具有重要意义的课题。 鲁棒性分析方法中的H ：：/ H 2指标是从控制 系统中提出，本质是定量描述系统输入输出增益，换句话说，是衡量系统对输入的抑制能力。其中，H ：:指标表示系统对最坏输入的抑制能力，而H 2 指标则描述系统对全部频段输入的平均抑制能力［2,3］。借鉴这一观点，本文提出采用H二/ H2组合指标综合评价系统的小干扰稳定性能。 1小干扰稳定的鲁棒性分析模型 电力系统的机电动态特性可以用微分代数方程进行统一描述。本文发电机采用三阶模型， 则其微分方程的具体形式为: 0(、：：：. 一D M • = P m - p t _D(，, 一1) ]T d0 e q =v f -©q -(x d - x d)i d 其接口方程为： r 』0=V q +「a i q —t q +(X d —X l ) i d / 1 2) 0=V d • r a i d —(x q —XJi q ( - ) 其中：「•为发电机转子角度，••为角速度标幺值， -.0为角速度额定值，P m为机械功率，e q为q轴暂态电动势，D为阻尼系数，T d0为d轴暂态时间常数，M为惯量时间常数，v f为励磁电动势， X d为d轴电抗，X d为d轴暂态电抗，X q为q轴电抗，r a和X|分别为定子电阻和漏抗，i d和i q分别为定子电流的d轴和q轴分量，V i和v q分别为定子电压的d轴和q轴分量。 为了消去代数变量，还必须考虑输电网络模型。建立系统状态方程，通过节点收缩得到系统的ODE形式，并在平衡点处线性化，得到相对坐标下的小干扰 稳定分析的状态方程模型 ⑷： Lx =A-X 在系统(1-3)中添加干扰输入和评价输出信号即可得电力系统小干扰稳定的鲁棒分析模型 其中，W为干扰输入，z为评价输出信号，B1为干扰的输入增益矩阵，C i为评价输出信号中状态变量的系数矩阵，D ii为评价输出信号中扰动的 直接输出增益矩阵。 2 H：：/H2组合指标 设系统从扰动输入w到评价输出信号z的传递函数矩阵为T zw(s)，即： z(s)=T zw S w) S ) (2-1) 根据Parseval定理，可以推得传递函数矩阵 T zw (S)的H 2范数||T zw (S)| 2的物理意义为W为脉冲输入时，评价输出信号z的总的能量［2］。T zw(s) 的H：:范数 北京100084) (1-1) (1-3) .x Ax B1w z =Cjx - D11w(1-4)
含风电场的电力系统小信号稳定分析（完整版） (文档可以直接使用，也可根据实际需要修改使用,可编辑欢迎下载）
含风电场的电力系统小信号稳定分析 摘要：风电场接入电网后，给电力系统带来许多不利影响。首先研究了异步风力发电机组的组成结构，并对风力发电机组风轮机系统、桨距控制系统、异步发电机系统三个部分建立了相应的数学模型。并对风电机组和无穷大单机系统的数学模型进行了线性化，得到了整个电力系统的线性化模型。用特征值分析的方法，讨论和研究了保证风电场接入电力系统保持小扰动稳定性的条件，并结合具体的算例作了详细的分析。 关键词：小干扰稳定性，风电场，异步电机，特征值分析法 1 引言 风力发电是我国能源可持续发展的现实而重要的选择。但由于风能具有随机性和间歇性的特点[1]，随着风力发电规模的不断扩大，风电场并网及并网后的稳定和安全问题逐渐成为电力工作者急需解决的新课题。 为了发挥风力发电的优势，降低成本，风力发电机组大型化，单机装机功率提高，是所有风力发电研究、设计和制造商的不断追求。同时风电并网技术的研究也成为比较热点的研究问题，比如： 1）综合分析有关风电并网带来的危害和影响 风力发电接入电网后，对电网的影响是多样性的。文献[2]通过程序计算和实际运行数据，分析了南通地区风电并网后，由于风机机组自身的特征（如间歇性、随机性），在各种运行方式下，对有功潮流、无功电压和系统频率的影响。以及给调度管理部门带来的困难。 2）风电并网对系统稳定性影响的研究 风电接入网络后，对网络的稳定性产生了一定的影响，这些影响主要包括电网的电压、频率、静态稳定性和动态稳定性[3,4]。这其中，特别是对电网小干扰稳定性的影响带来了一直都是研究的热点。文[5]建立基于异步风电机组和电力系统模型,分析异步风电机组对电力系统小干扰稳定性及阻尼特性的影响以及电力系统暂态稳定性的影响。 随着风电并网以及规模的扩大，对于含风电场的电力系统小信号稳定分析具有重要的意义。
第7章 电力系统小干扰稳定分析 电力系统在运行过程中无时不遭受到一些小的干扰，例如负荷的随机变化及随后的发电机组调节；因风吹引起架空线路线间距离变化从而导致线路等值电抗的变化，等等。这些现象随时都在发生。和第6章所述的大干扰不同，小干扰的发生一般不会引起系统结构的变化。电力系统小干扰稳定分析研究遭受小干扰后电力系统的稳定性。 系统在小干扰作用下所产生的振荡如果能够被抑制，以至于在相当长的时间以后，系统状态的偏移足够小，则系统是稳定的。相反，如果振荡的幅值不断增大或无限地维持下去，则系统是不稳定的。遭受小干扰后的系统是否稳定与很多因素有关，主要包括：初始运行状态，输电系统中各元件联系的紧密程度，以及各种控制装置的特性等等。由于电力系统运行过程中难以避免小干扰的存在，一个小干扰不稳定的系统在实际中难以正常运行。换言之，正常运行的电力系统首先应该是小干扰稳定的。因此，进行电力系统的小干扰稳定分析，判断系统在指定运行方式下是否稳定，也是电力系统分析中最基本和最重要的任务。 虽然我们可以用第6章介绍的方法分析系统在遭受小干扰后的动态响应，进而判断系统的稳定性，然而利用这种方法进行电力系统的小干扰稳定分析，除了计算速度慢之外，最大的缺点是当得出系统不稳定的结论后，不能对系统不稳定的现象和原因进行深入的分析。李雅普诺夫线性化方法为分析遭受小干扰后系统的稳定性提供了更为有力的工具。借助于线性系统特征分析的丰富成果，李雅普诺夫线性化方法在电力系统小干扰稳定分析中获得了广泛的应用。 下面我们首先介绍电力系统小干扰稳定分析的数学基础。 李雅普诺夫线性化方法与非线性系统的局部稳定性有关。从直观上来理解，非线性系统在小范围内运动时应当与它的线性化近似具有相似的特性。 将式(6-290)所描述的非线性系统在原点泰勒展开，得 式中：()()0e e x x x f x x f x A x x ∆=∆=∂+∆∂==∂∆∂∆如果()h x ∆在邻域内是x ∆的高阶无穷小