电力系统电压稳定性分析

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1、姓名：***学号：********电力系统电压稳定性分析主要内容一．概述二．电压稳定性的基本概念及研究内容三．电压稳定性的研究四．简单系统电压静态稳定性分析五．改善系统电压稳定性的技术一．概述近30年来，电力系统向大机组，大电网，高电压和远距离输电发展。这对合理利用能源，提高经济效益和保护环境具有重要的意义。但也给电力系统的安全运行带来了一些新问题。其中之一就是电压崩溃恶性事故。70年代以来，国内外的电网发生了多起以电压失稳为特征的电网瓦解事故。一．概述1972年7月27日我国湖北电网的武汉和黄石地区的电

2、压崩溃事故，使受端系统全部瓦解；1973年7月12日东北电网的大连地区电压崩溃，造成大连地区全部停电。1978年12月19日法国电网大停电；1983年12月27日瑞典电网事故；1987年7月23日日本东京大停电；今年7月30、31日，印度相继发生两次大面积停电事故美国西部1996年7月2日和8月10日连续两次大停电事故因为电压失稳导致大面积，长时间的停电，造成巨大的经济损失和社会混乱。一．概述多次大停电事故给人们震动很大，再次向电力界敲响了警钟。我国电力工业部也专门组织有关人员进行研究，讨论我国电网的现状

3、及存在的问题，使电压稳定问题成为关注的焦点。二、电压稳定性的基本概念1、电压稳定性：[电力系统安全稳定导则]中将电压稳定定义为：电力系统受到小的扰动或大的扰动后，系统能保持或恢复到容许的范围内，不发生电压崩溃的能力。1990年IEEE将电压稳定性定义为“系统维持电压的能力。当负荷导纳增大时，负荷功率也随之增大，并且功率和电压都是能控的。”二、电压稳定性的基本概念2、电压崩溃：是指由于电压不稳定所导致的系统内大面积、大幅度的电压下降过程。当出现扰动使电压急剧下降。并且运行人员和自动系统的控制已无法终止这种电

4、压衰落时，系统就会进入电压不稳定的状态，这种电压的衰落可能只需几秒钟，也可能长达几分钟、几十分钟。如果电压下降过程不能停止，最终电压崩溃就会发生。二、电压稳定性的基本概念电压崩溃机理：重负荷运行状态下系统负荷持续增加，系统运行备用（特别是无功）紧张，传输线潮流接近最大功率极限。大的突然扰动，如失去发电机组、输电线相继跳闸等。有载调压变压器ULTC负调压作用。发电机过励限制器OEL。继电保护、低频减载等缺乏协调是导致电压不稳定的一个重要原因。弱连接的交直流系统。电压崩溃通常显示为慢的电压衰减，这是由于许多电

5、压控制设备和保护系统作用及其相互作用积累过程的结果。在许多情况下，电压不稳定和转子角不稳定是相互耦合的。核心问题：无功不足二、电压稳定性的基本概念电压崩溃机理探讨的目的是要弄清楚主导电压崩溃发生发展的本质因素，电压稳定问题和电力系统其它问题的相互关系，以及电力系统中各种元件对电压稳定性的影响，并建立分析电压稳定问题的适当的系统模型。二、电压稳定性的基本概念现在普遍被接受的观点是电力系统中静态电压水平主要由无功功率平衡条件决定。许多文献把电压崩溃归结为由于系统不能满足无功需求的增加，在某些不良运行点或当系统

6、受到较大扰动后，因为发电机励磁系统的强励和负荷端电压下降，负荷需求减少，系统能保持电压相对稳定。随后，由于带负荷调压变压器的连续调节使负荷端电压升高，供电得以恢复，同时带负荷调压变压器一次侧电压下降，电流上升，发电机无功越限，其连锁反应使负荷电压下降，电压稳定破坏。三．电压稳定性的研究按研究采用的模型划分，对电压稳定性的研究可以分为四大类：基于物理概念的定性分析，基于潮流方程的静态方法，基于线性化动态方程的小干扰分析方法和基于非线性动态方程的时域仿真计算。三．电压稳定性的研究1.基于物理概念的定性分析定性

7、分析对于指导研究方向非常重要。基于“发电机-输电线-负荷”模型导出P-V曲线，Q-V曲线和P-Q曲线，依此展开分析是最直观的一种研究方法。在第二阶段因为将电压稳定划为静态问题，使研究走了一段弯路。某些灵敏度判据，P-Q曲线机理解释都是在简化条件下得出的，在应用到复杂系统时往往不成立。因此，目前迫切需要全面检验现有的有关电压稳定问题的定性认识的正确性。三．电压稳定性的研究2.基于潮流方程的静态研究基于潮流方程的静态研究方法主要有:最大功率法；灵敏度分析方法；潮流多解方法；雅可比矩阵奇异方法。三．电压稳定性的

8、研究最大功率法当负荷需求超出电力网络传输功率极限时，系统将会出现异常现象，其中包括电压失稳。这是一种朴素的物理观点。把电力网络输送功率的极限作为静态电压稳定临界点正是最大功率法的基本原则。常用的最大功率判据有：任意负荷节点的有功功率判据，无功功率判据以及所有负荷节点的复功率之和最大判据。许多作者采用最大功率判据作为临界点判据。四．简单系统电压静态稳定性分析图一负荷点的电压崩溃过程四．简单系统电压静态稳定性分析在电力需求不断增加