《电力系统稳定概述》PPT课件

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1、电力系统稳定与控制PowerSystemStabilityandControl本部分的主要内容稳定问题概述暂态稳定的数值积分法暂态稳定分析的直接法低频振荡与小扰动稳定次同步谐振（SSR）和扭振电压稳定分析简介HVDC技术简介柔性交流输电系统（FACTS）电力系统稳定问题概述概念：电力系统能够运行于正常运行条件下的平衡状态，在受到干扰后能够恢复到允许的平衡状态。传统上稳定是一个维持同步运行的问题。电压不稳定时，系统可能仍然维持同步。电力系统稳定概述分类：转子角（功角）稳定电压不稳定和电压崩溃中期和长期稳定

2、功角稳定和电压稳定送端受端电能功角稳定电压稳定稳定的分类电力系统稳定系统维持在平衡点运行的能力功角稳定保持同步运行的能力同步机转矩平衡电压稳定保证电压在可接受范围无功平衡暂态稳定大干扰第一摇摆周期时段：10秒中期稳定严重故障，电压和频率大幅波动快速和慢速动态过程几分钟长期稳定统一系统频率慢速过程几十分钟大干扰电压稳定大干扰开关动作ULTC、负荷动态过程保护和控制协调动作小扰动稳定无振荡失稳同步转矩不足振荡失稳阻尼转矩不足控制措施失稳小扰动电压稳定稳定状态：P-V、Q-V稳定裕度：无功储备厂站模式区域模式

3、控制模式扭振模式电力系统稳定概述小扰动和大扰动稳定问题时域仿真法和直接法两大类有模型方法和非模型方法（ANN、灾变理论、专家系统的方法。。。。。。）电力系统稳定概述常用仿真程序：PSASP中国电科院（程序运行演示）BPA美国PowerWorldSimulator美国UROSTAG法国和比利时NETOMAC德国西门子公司PSCAD/EMTDCPSS/E美国MatlabRTDS实时仿真器。。。。。。电力系统稳定概述转子角（功角）稳定G电力系统稳定概述转子角（功角）稳定情况1情况2情况3时间s转子角功角稳定0

4、90180ababa：稳定平衡点（SEP）b：不稳定平衡点（UEP）等面积定则BCA一个力学实例能量函数＝动能＋势能临界能量稳定裕度电力系统电压稳定概述电压不稳定和电压崩溃概念：电力系统在额定运行条件下，遭受扰动之后系统中所有母线都持续地保持可接受的电压的能力。电力系统电压稳定概述电压稳定的准则：对系统中的每一母线，在给定的运行条件下，当注入母线的无功功率增加时其母线电压幅值也同时增加。如果系统中至少有一个母线的电压幅值（V）随注入该母线的无功（Q）的增加而减小，则该系统是电压不稳定的。（对每个节点）电

5、力系统电压稳定概述电压不稳定和电压崩溃电力系统稳定概述电力系统稳定概述受端电压、电流和功率对负荷需求量的函数关系1.00.80.50123正常运行临界值非正常运行VR/ESI/ISCPR/PRMAXZLN/ZLD电力系统稳定概述中期和长期稳定短期或暂态：0～10s中期：10s至几分钟长期：几分钟至十几分钟电力系统稳定概述中期和长期稳定：系统受扰动后在较长时间内，出现的持续功率不平衡问题。其中包括：热力机组的锅炉动态、水利机组的引水管动态、自动发电控制、电厂和输电线保护/控制、变压器饱和、负荷和网络的非正

6、常频率效应等。电力系统的大停电事故我国电力系统稳定破坏事故：1972年湖北电网大面积停电事故1972年浙江电网瓦解事故1974年陕西电网振荡事故1979年水丰厂静稳破坏事故1980年安徽电网大面积停电事故1982年华中电网稳定破坏事故1983年华东电网解列事故1990年广东电网大停电事故1996年北京部分电网稳定事故电力系统的大停电事故世界著名的几次大停电事故：1965年美国东部大停电事故1977年纽约大停电事故1978年法国大停电事故1982年加拿大魁北克系统大停电事故1983年瑞典电力系统停电事故1

7、987年东京电力系统大停电事故1989年加拿大魁北克系统大停电事故1996年美国东部大停电事故2003年美加大停电事故大停电事故的经验教训电网结构要合理具备合适的可靠的继电保护和安全自动装置无功电源和电压控制防止负荷大量转移引起的恶性连锁反应建立好最后一道防线，防止长时间大面积停电和对最重要用户的破坏性停电“8.14”美加大停电“8.14”美加大停电分析大型互联电力系统和电力市场之间存在的问题大停电对电力系统未来发展的影响和电力系统未来的发展方向“8.14”美加大停电2003年8月14日下午3时06分，

8、美国俄亥俄州克里夫兰市郊外一条过热的电线下垂到一棵树上，引发一系列激烈的连锁反应，导致了北美有史以来最大规模的停电。由于这条输电线路失灵，使俄亥俄州其它电路承受极大的压力，过量电流传给俄亥俄州南部的一家电力公司，造成这家公司自动切断电路，在该州南部和北部之间形成了一道“电路墙”，阻隔了南北电流的互通。北边的克里夫兰因为电力不足，于是先从密歇根继而从加拿大的安大略省把大量的电吸过来，使更多的电线和发电厂超重负荷，供电系统瘫痪的危机延伸到纽约州