电力系统稳定

电学领域术语

电力系统稳定，电力系统在正常运行时，经受干扰而不发生非同步运行、频率崩溃和电压崩溃的能力。这种抗干扰的能力是电力系统保证正常运行必须具备的。

稳固措施

从狭义的观点看，电力系统稳定单指不发生非同步运行，不管电力系统中联接多少台

提高稳定的措施提高静态稳定的措施有：①改善电力系统结构,使发电机与系统的联系紧密,如发电机直接升压到高压电网，而不经过几级变压器接入电力网络；长距离输电线路串联补偿电容器和中点并联补偿。②发电机和同步调相机加装自动励磁调整器，如采用强力自动励磁调整器。③在全系统各枢纽点安装足够的无功功率补偿设备以保持系统电压。④调度人员密切控制各发电机运行的角度（如小于60°）和各中枢点电压,保持足够的有功和无功功率的储备。

暂态稳定电力系统受到大干扰后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。暂态稳定的判据是电力系统遭受每一次大扰动（如短路、切除故障、切除线路、切机等）后，引起电力系统机组之间的相对功角 δ增大，在经过第一个最大值后作同步的衰减振荡，系统中枢点电压逐步恢复。暂态稳定计算分析的目的，是在规定运行方式和故障形态下，对系统稳定性进行校验，并对继电保护和自动装置以及各种措施提出相应的要求。

时域模拟

暂态分析计算普遍应用时域模拟方法。即列出电力系统包括各元件在内的数学模型（表现为对时间的微分方程），再采用数值解法求出各状态量的时间特性，然后根据暂态稳定判据进行分析。这种方法对于大型多机电力系统来说，所需的计算工作量很大，即使应用现代大型计算机仍然耗费机时较多。80年代以来，正在发展以李雅普诺夫直接法为基础的暂态能量函数的方法来直接分析电力系统暂态稳定性。这种方法不仅能快速给出是否稳定的判断，并能给出稳定度的数量指标。

提高稳定

提高暂态稳定的措施有：①用快速保护和快速断路器把故障切除时间减少到0.1～0.15秒之内； ②将故障限制在故障区段内；③用自动重合闸尽快恢复网络结构；④自动切除水轮发电机组和快速关上汽轮机的汽门，以减少加速能量；⑤采用线路故障联动切机或切除其他线路，以防止连锁反应而扩大事故；⑥采用电气制动和控制补偿设备；⑦控制负荷功率（如炼铝厂），切除部分负荷，以及控制直流线路的功率等。

动态稳定电力系统受到小干扰或大干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。

计算方法

动态稳定计算分析的方法有两种：①在小干扰下可采用特征值分析的方法，如同静态稳定，只是增加调节系统的微分方程式。多机电力系统由于方程阶次高，还可推导出特征向量，以判断应对哪台机、哪个环节采取何种措施。②数值解的方法，如同暂态稳定，同样是增加调节系统的微分方程。数值解法用隐式积分法（梯形法，简单迭代法）；对于大干扰的动态稳定的故障形态和地点选择与暂态稳定相同;对于小干扰的动态稳定,可以在某些稳定较弱的节点上,加一个很大的阻抗(R+jX=999999+j999999),然后进行数值解。若得到功角摇摆是增幅振荡或非周期扩散，则是不稳定。在小干扰的条件下，特征值分析法和数值解法两种计算结果可以互相对照。

措施

提高动态稳定的措施有：①对于网络结构不合理的系统，应增加线路回路数，发电机接入高压主网以增强系统联系；②对于网络结构一定的情况下，合理配置电力系统稳定器，改善大型发电机快速励磁调节系统的参数和特性；③控制直流线路的功率，以提高并列运行的交流线路的动态稳定性等。

参考书目

王梅义、蒙定中等著:《高压电网继电保护运行技术》，电力工业出版社，北京，1981。

李文沅：《电力系统安全经济运行──模型与方法》，重庆大学出版社，重庆，1989。

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