如何提高电力系统的稳定性

提高电力系统静态稳定性的措施研究

摘要 电力系统的稳定性问题随着电力系统的日益发展、联网系统的不断扩大及运行经验教训的不断总结而逐步得到人们的认可和重视。本文对提高电力系统静态稳定性的措施进行了研究。

关键词 电力系统；静态；稳定性

中图分类号tm7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2010）33-0156-02

电力系统远行的稳定性，是电力系统安全可靠运行的重要因素。随着电力系统的发展和扩大，输电距离和输送容量也不断增加，致使系统的稳定性问题更为突出。稳定性问题是限制交流系统输送距离和输送能力的决定性因素，必须采取各种措施来提高电力系统运行的稳定性。

1采用自动调节励磁装置

从静态稳定分析及静态稳定的储备系数公式可知，只要电力系统具有较高的功率极限，就具有较高的运行稳定性。因此，要提高功率极限，就应从提高发电机的电动势、提高系统的运行电压和减小系统电抗等方面着手。

对于简单电力系统，如果发电机没有装设自动调节励磁装置，在系统受到小扰动的过程中，发电机的空载电动势是恒定的。当发电机装设了自动调节励磁装置，并且该装置能确保发电机的端电压恒定时，这相当于取消了发电机电抗对功-角特性的影响；或者可以等值地认为发电机的电抗等于零，发电机的电动势就等于它的出口端电压。发电机端电压恒定时的稳定极限远大于空载电动势恒定时的稳定极限。例如，额定电压为220kv，输电距离为200km的双回线输电系统，其中，发电机的电抗在输电系统的总电抗中约占2/3。如果发电机配置了维持发电机的端电压恒定的自动调节励磁装置，其结果相当于等值地取消了发电机电抗，从而使电源间的“电气距离”大为缩短，对提高电力系统的静态稳定性有显著效果[1]。此外，发电机的自动调节励磁装置在整个发电机组的总投资中占的比重很小，采用先进的调节励磁装置所增加的投资，远比采用其他措施所增加的投资少。因此，在各种提高静态稳定的措施中，总是首先考虑装设自动调节励磁装置。

如何确保电力系统电压稳定性　靳择民　（中广核风电有限公司西南分公司，云南昆明６５００００）　工业技术　摘要：本文将从电力系统稳定性入手，就电力系统稳定性发生的原因，造成的影响以及怎样对电力系统电压稳定性进行控　制。并提出了电力系统电压稳定性分析和发展现状．　关键词：电力系统；稳定性　中图分类号：ＴＭ７１　文献标识码：Ａ　近些年来，随着国家经济的发展，　用电需求也越来越多，国家在大力上马发　电设备的同时，不同区域电力发展部均匀　现象Ｅｔ益突出，像内蒙古等省份是发电大　省，这些省份发出的电力通过高压输电输　送到东部发达省份，但是随着发电设备的　增多，电网建设无法跟上发电设备的速度　的问题日益突出，从而造成电力系统运行　的不安全因素大幅增加，其中，电力系统　的电压不稳是影响电力传输主要因素，在　世界各地多次发生因为电力系统的电压稳　定性问题而造成的大范围停电事故，因　此，需要对电力系统电压稳定性进行深入　分析，了解其产生的原因并找出应对措　施，从而有效防止因电力系统电压的稳定　性而造成的损失。下文将就电力系统电压　的稳定性研究进行阐述。　１电力系统电压的稳定性简介　电力系统是指由发电、输电、变　电、配电和用电等环节所构成的，它通过　电网将发电环节和终端用户紧密的连接起　来，电力系统中的发电设备通过使用燃烧　煤炭、天然气或者是蓄水发电以及风能等　进行发电，而后将这些发出来的电力通过　电网的输配送入各个用户家里。电力输送　网络所起作用是为电力输送建立通道，发　电企业主要负责发电，企业负责用电，中　间的电力输送则全部通过电网来进行，电　力系统是一个有机的的整体，局部收到影　响将会影响整个整体，在这当中，由于企　业或个人的用电都具有一定的时间阶段　性，因此在这当中会造成用电端负荷的变　化，这种变化具有一定的规律性，掌握规　律后即可以解决，但是在电力系统的运行　过程中，有时电力负荷的变化时没有规律　可循的，例如自然界的干扰和其他一些干　扰因素都会对电力系统电压的稳定造成影　响，在电力系统中形成杂波，这些影响轻　则影响电能的质量，重则则会造成电压崩　溃或频率崩溃。影响电力系统稳定性的因　素主要有：无功电源的无功功率、电压控　制极限、负荷特性、电压控制装置的控制　方法。在以上这些因素当中，负荷特性是　最直接、最关键的因素，随着电力发展步　伐的加快，发电设备和用电负荷分离的情　况越来越普遍，因此用电端的用电负荷特　性对电力系统的电压稳定性影响最为直接　衄２０１４．０６（上）ＮＯ．１１　和重要。电力系统的电压稳定性是指电力　系统在额定运行和收缈　界干扰后电力系　统中母线都持续地保持可接受电压的能　力，电压的不稳定是一种发生在局部的现　象，但是这一发生在局部的不稳定可能会　引发连锁反应，进而有可能会造成整个系　统的电压崩溃。随着近些年来用电负荷日　益增大，发电和输电设备经常处于满负荷　运行的情况，发电设备和用负荷分离的情　况日益广泛，同时由于在电力系统中大量　的并联电容器组进行电压的补偿，在对电　压进行补偿的同时也将向系统发出的无功　功率大幅下降，这些都造成了由于电压稳　定性问题而引起的电压崩溃事故多次发　生。　２由于电力系统的电压稳定性造成的　不稳定现象　．　在２０世纪７Ｏ年代以前，由于电力系　统的电压稳定性造成的电力系统稳定的主　要问题是静态稳定和暂态稳定。但是近些　年来，随着用电需求的增加，电力电网　规模的扩大，电力电网逐渐演变成了大　电网、超高压、大机组和远距离输送的现　状，在这当中，电压失稳、频率失稳和振　荡失稳变成了主要的问题。　３对电力系统的电压稳定性的分析　现如今，对电力系统的电压稳定问　题主要通过采用有两种方法进行分析：　（１）根据潮流方程而建立的静态分析　法，（２）根据微分方程而建立的动态分　析法。　静态分析法建立的数学模型是建立　在潮流方程的基础之上的，其原理是把　电力网络的潮流极限作为静态电压稳定　极限。静态分析法的另一种方法是潮流多　解法，其是以一对相关邻近潮流解之间的　距离来判断电压的稳定性。随着科技的进　步，对于电压稳定问题研究的加深，人们　渐渐意识到建立电力系统的动态模型是解　释电压失稳的主要方法，现在广泛采用的　动态分析法是小干扰分析法、动态时域仿　真法等几种。下面将就动态分析法进行介　绍：（１）小干扰分析法是将描述电力系　统动态行为的非线性微分代数方程组在运　行点处线性化，形成状态方程，通过研究　线性化系统来判断系统的稳定性特征的方　法，小干扰分析法在电压稳定性研究中已　经得到了广泛的应用，主要是用来检验电　力系统电压稳定机理解释的合理性，分析　动态元件在小扰动下对电压稳定性的影响　等。（２）电压稳定性的时域仿真分析，　是一种用于分析大扰动作用下的电压稳定　性问题的方法，此种方法可以很好的揭示　电压稳定性机理特别是深入考察元件动态　特性对于电压崩溃过程的影响，为分析电　压崩溃的机理提供可靠信息，同时可以体　现出防止电压失稳的预防及校正措施的效　果。一般电力系统模型可以用微分和代数　方程组进行描述，在用电压稳定性的时域　仿真分析中，最为关键的仍然是适合于暂　态电压稳定性研究的元件特别是综合负荷　的动态模型问题，仿真结果的误差是由仿　真所用模型的准确性所决定的，时至今　Ｅｔ，发电机组和输电网络的模型已经相当　成熟，但是电力系统的负荷模型仍然相对　简单，因此，能否用适当的负荷模型是制　约仿真结果正确性的关键。　４应对电力系统电压失稳的措施　电力系统稳定问题的物理本质是系　统中的功率平衡问题，由于电力系统中的　节点无功功率不平衡而造成的节点电压的　变化。因此，电力系统在最终能否恢复稳　定还是要依赖于电源与负荷的无功功率的　变化速率。　结语　随着国家经济的发展，用电需求也　越来越多，国家通过将电力富裕省份的电　力用高压输电的方式输送到东部用电大　省，从而实现了电力的合理调配，但是在　用电网进行输送电的过程中，电力系统的　电压稳定性逐渐为人们所认知，近些年　来，在世界各地多次发生因为电力系统的　电压稳定性问题而造成的大范围停电事故　，这些事故都造成了巨额的经济损失，因　此，我们需要对电力系统电压稳定性进行　深入分析，了解其产生的原因并找出应对　措施，从而有效防止因电力系统电压的稳　定性而造成的损失。　参考文献　ｆ１］Ｔｈｉｅｒｒｙ　Ｖａｎ　Ｃｕｔｓｅｍ．电力系统电压稳　定性【Ｍ】．北京：电子工业出版社，２００８　（Ｏ２）．　『２１周双喜．电力系统电压稳定性及其控制　『Ｍ１．北京：中国电力出版社，２００４（Ｏ１）．　一ｂ　丽　ｒ蓦　堕Ｅ莹　№丽　４　一Ｉ

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如何确保电力系统电压稳定性

作者：靳择民

来源：《中国新技术新产品》2014年第11期

（中广核风电有限公司西南分公司，云南 昆明 650000）

摘要：本文将从电力系统稳定性入手,就电力系统稳定性发生的原因,造成的影响以及怎样对电力系统电压稳定性进行控制,并提出了电力系统电压稳定性分析和发展现状.

关键词：电力系统；稳定性

中图分类号：TM71 文献标识码：A

近些年来，随着国家经济的发展，用电需求也越来越多，国家在大力上马发电设备的同时,不同区域电力发展部均匀现象日益突出，像内蒙古等省份是发电大省，这些省份发出的电力通过高压输电输送到东部发达省份，但是随着发电设备的增多，电网建设无法跟上发电设备的速度的问题日益突出，从而造成电力系统运行的不安全因素大幅增加，其中，电力系统的电压不稳是影响电力传输主要因素，在世界各地多次发生因为电力系统的电压稳定性问题而造成的大范围停电事故，因此，需要对电力系统电压稳定性进行深入分析，了解其产生的原因并找出应对措施，从而有效防止因电力系统电压的稳定性而造成的损失。下文将就电力系统电压的稳定性研究进行阐述。

1 电力系统电压的稳定性简介

电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节所构成的，它通过电网将发电环节和终端用户紧密的连接起来，电力系统中的发电设备通过使用燃烧煤炭、天然气或者是蓄水发电以及风能等进行发电，而后将这些发出来的电力通过电网的输配送入各个用户家里。电力输送网络所起作用是为电力输送建立通道，发电企业主要负责发电，企业负责用电，中间的电力输送则全部通过电网来进行，电力系统是一个有机的的整体，局部收到影响将会影响整个整体，在这当中，由于企业或个人的用电都具有一定的时间阶段性，因此在这当中会造成用电端负荷的变化，这种变化具有一定的规律性，掌握规律后即可以解决，但是在电力系统的运行过程中，有时电力负荷的变化时没有规律可循的，例如自然界的干扰和其他一些干扰因素都会对电力系统电压的稳定造成影响，在电力系统中形成杂波，这些影响轻则影响电能的质量，重则则会造成电压崩溃或频率崩溃。影响电力系统稳定性的因素主要有：无功电源的无功功率、电压控制极限、负荷特性、电压控制装置的控制方法。在以上这些因素当中，负荷特性是最直接、最关键的因素，随着电力发展步伐的加快，发电设备和用电负荷分离的情况越来越普遍，因此用电端的用电负荷特性对电力系统的电压稳定性影响最为直接和重要。电力系统的电压稳定性是指电力系统在额定运行和收到外界干扰后电力系统中母线都持续地保持可接受电压的能力，电压的不稳定是一种发生在局部的现象，但是这一发生在局部的不稳定可能会引发连锁反龙源期刊网

论电力系统稳定探讨(一)

【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的动态系统，电力系统的安全经济运行对国民经济的发展有着重要的影响。本文针对电压稳定性破坏进行了详细的分析。

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的因素，而且可能更为突出，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最后的措施，因而电压稳定问题似乎显得不那么突出。随着电力市场化，人们对电能质量要求提高，甩负荷这一措施的使用将会受到限制。研究认为，电压崩溃日趋严重的主要原因有以下几点：一是由于经济上及其它方面(如环保)的考虑，发、输电设备使用的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，向电网提供的无功功率按电压平方下降；三是线路或设备的投切，引起电压失稳的可能性往往比功角稳定研究中所考虑的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的研究。

1电压稳定性破坏的原因

1.1电压崩溃的起因电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题，电力系统运行的前提是必须存在一个平衡点。电力系统的稳定问题，直观的讲也就是负荷母线上的节点功率平衡问题。当节点提供的无功功率与负荷消耗的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的能力，电力系统即是电压稳定的，反之倘若系统无法维持这种平衡，就会引起系统电压的不断下降，并最终导致电压崩溃。当有扰动发生的时候，会造成节点功率的不平衡，任何一个节点的功率不平衡将导致节点电压的相位和幅值发生改变。各节点电压和相位运动的结果若是能稳定在一个系统可以接受的新的状态，则系统是稳定的，若节点的电压和相角在扰动过后无法控制的发生不断的改变，则系统进入失稳状态。电力系统的电压稳定和系统的无功功率平衡有关，电压崩溃的根本原因是由于无功缺额造成的，扰动发生后，系统电压无法控制的持续下降，电力系统进入电压失稳状态。无论是来自动态元件的扰动还是来自网络部分的扰动，所破坏的平衡均归结为动态元件的物理平衡。电力系统的动力学行为仅受其动态元件的动力学行为及其相互关系的制约。