现代电网运行技术(第二章稳定问题3).ppt

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1、NorthChinaElectricPowerUniversity电气与电子工程学院现代电网运行技术第二章现代电力系统的稳定问题上节课内容通过实例介绍暂态稳定极限应考虑：1、网架结构2、运行方式3、扰动类型4、故障切除时间和故障位置第二章现代电力系统的稳定问题（三）电力系统的动态稳定性电力系统动态稳定性是指：电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程运行稳定性的能力。进行动态稳定性分析的情况和目的动态稳定包括长期稳定和中期稳定：长期稳定性研究的时段一般是：几分钟或几十分钟中期稳定性研究的时段一

2、般为10秒至几分钟。动态稳定性分析应模拟详细的发电机模型、负荷模型、继电保护和安全自动装置的动作。第二章现代电力系统的稳定问题二、电力系统的电压稳定性电力系统的电压稳定性是指电力系统受到小的或大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能力。造成电压不稳定的主要因素是受端系统不能满足无功功率的需要。第二章现代电力系统的稳定问题引起系统电压崩溃的主要因素：1）发电机与负荷距离较远。2）在低电压工况下，变压器带负荷调节分接头装置动作。3）不利的负荷特性。4）各种控制和保护系统间协调不好。5）过量的使用并

3、联电容器。第二章现代电力系统的稳定问题作业：在功角稳定性分析中，静态稳定、暂态稳定和动态稳定有什麽区别？如图，当220KV联络线有功功率从200MW升至220MW时，小网电压急剧降低。第二章现代电力系统的稳定问题采取的办法：1）切小网负荷；2）P降低，Q增大（线路暂态稳定运行极限为22万kW，静态稳定运行极限为26万kW）。最后采取方案2。后果：几分钟后小网电压崩溃。为什么？第二章现代电力系统的稳定问题我们在“电力系统稳态分析”中学过，对于一回输电线路，在一定的传输功率下，它的电压降落为：第二章现代电力系统的稳定问题输送

4、过大的有功功率，使无功损耗增大，从而更增加了输送的无功功率。第二章现代电力系统的稳定问题发电机有功功率降低和无功功率增加不是线性关系，更加大了无功功率的损耗，电压进一步降低。第二章现代电力系统的稳定问题本节课内容电压稳定的失稳判据可采用实用判据，根据枢纽点母线电压下降幅度和持续时间进行判别，即动态过程中系统枢纽点母线电压下降持续（一般为1秒）低于限定值（一般为0.75p.u.），就认为系统电压失稳。应区别由功角振荡和电压失稳造成的电压严重降低。第二章现代电力系统的稳定问题电压稳定性分为两类：即大扰动电压稳定性及小扰动电压

5、稳定性。1）大扰动的电压稳定性是：在发生诸多系统故障，如失去负荷或失去发电机后，系统控制电压的能力第二章现代电力系统的稳定问题研究大扰动电压稳定性要考虑变压器带负荷调节分接开关装置动作和发电机励磁电流限制之间相互作用内系统的动态行为，还要考虑符合实际的负荷数学模型，然后用非线性时域仿真进行研究（即暂态稳定或动态稳定分析方法）。第二章现代电力系统的稳定问题对于大扰动电压稳定性，虽然用暂态稳定或动态稳定的时域仿真法进行研究，但需要对稳定类型进行判别。第二章现代电力系统的稳定问题对于远距离的受端系统，在遭受大扰动后，可能发生由

6、于受端无功功率不足引起的电压稳定问题或由于有功功率不足引起的功角稳定问题，如果哪一类稳定性问题起先导作用，则可以认为该类稳定问题是该系统的主要稳定问题。第二章现代电力系统的稳定问题对于大扰动电压稳定性问题，应是系统遭受大扰动后，电压大幅度下降，出现电压崩溃，然后再出现功角稳定失步。第二章现代电力系统的稳定问题电压在10秒时急剧降低功角在10秒后失步第二章现代电力系统的稳定问题电压崩溃在联络线上的特点：伴随着电压崩溃的发生，系统联络线的输送功率出现无功功率的突然增加和有功功率的突然降低。电压崩溃事故后，联络线输送有功功率趋

7、近零，无功功率最大。第二章现代电力系统的稳定问题第二章现代电力系统的稳定问题第二章现代电力系统的稳定问题联络线上发生电压崩溃时PQ变化的情况第二章现代电力系统的稳定问题PQ第二章现代电力系统的稳定问题2）小干扰的电压稳定性是：在系统受到小干扰后，例如负荷逐渐变化的情况下，系统控制电压的能力。第二章现代电力系统的稳定问题对于小扰动电压稳定性的研究，一般采用静态电压稳定性的研究方法进行研究。目前所采用的方法有：基于潮流方程的静态分析，特征值分析和基于分岔理论的分析方法。应用较为广泛的是基于潮流方程的静态分析，并考虑发电机有功

8、、无功、励磁限制以及负荷特性的影响。第二章现代电力系统的稳定问题基于潮流方程的静态方法为：用一个简单的系统来表示，如图第二章现代电力系统的稳定问题第二章现代电力系统的稳定问题负荷节点的P-V曲线第二章现代电力系统的稳定问题对于联络线来说，和功角稳定性相似，大干扰电压稳定极限低于小干扰电压稳定极限。我们计算静态电压稳定