电力系统稳定研究和其控制探究

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1、电力系统稳定研究和其控制探究　　摘要：随着电网的迅猛发展，电网网架结构日趋复杂，影响因素也越来越多，电网安全稳定运行面临愈来愈多的考验和风险。从电力系统的静态稳定和暂态稳定方面进行了分析，提出了保障提高电力系统静态稳定的根本措施是缩短“电气距离”，主要措施包括减小线路电抗、提高电力线路的额定电压、采用串联电容器补偿、维持和控制母线电压等。提高暂态稳定性的措施可分成三大类：缩短电气距离；减小机械与电磁、负荷与电源的功率或能量的差额并使之达到新的平衡；稳定破坏时，采取系统解列等措施。并针对提高商丘电网稳定运行水平，提出了相应安全约束控制措施。关键词：电力系统；静态稳定；暂态稳定；约

2、束措施作者简介：李孟超（1968-），男，河南商丘人，河南省电力公司商丘供电公司，高级工程师。（河南商丘476000）中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）20-0209-028近年来，随着我国电力工业步入大电网、大机组、大容量、特高压、交直流混合、远距离输电、智能电网的阶段，电力系统的复杂性明显增加，电网的安全稳定问题日渐突出。当电网结构薄弱、缺少技术防范措施时，则可能因某一电气设备故障引发大面积停电事故，因此应把电网的稳定问题放在首位，这是众多事故中得出的客观规律。对于我国来说，长期以来发输变配工程落后于负荷的增长，网架相对薄弱，随着电网

3、的不断发展，保证电网的稳定、可靠、运行，成了一项艰巨而重要的任务。加强电网稳定、可靠控制技术的研发和利用，已成了电力部门的重要任务。无论什么情况下，电力生产调度部门都要把电网安全稳定运行放在极其重要的位置。一、保障提高电力系统静态稳定的措施从电力系统静态稳定的本质来看，静态储备越大，电网静态稳定性越高。缩短“电气距离”是提高静态稳定的根本措施。主要措施包括以下几个方面：1.减小线路电抗采用分裂导线可以减小架空线路的电抗。对于电压为220kV及以上的输电线路，一般均采用分裂导线。这样既可以减小线路电抗，又加强了系统之间的联系，从而提高了电力系统的稳定性。2.提高电力线路的额定电压

4、在电力线路始末端电压相位角保持不变的前提下，沿电力线路传输的功率基本上与电力线路额定电压的平方成正比。换言之，提高电力线路的额定电压相当于减小电力线路的电抗。因此，提高了电力系统的静态性。3.采用串联电容器补偿8电力线路串联电容器补偿除了可以降低电力线路电压降落并用于调压外，还可以通过减少电力线路的电抗来提高电力系统的静态稳定性。但由于这两种补偿的目的不同，使用的场合、考虑问题的角度也就存在很大的不同。一般情况下，串联电容器的补偿度愈大，愈接近于1，电力线路补偿后的总电抗愈小，从而可以提高电力线路的输送功率极限值，提高电力系统的静态稳定性。4.改善电力系统的结构改善电力系统结构

5、的方法较多，对提高电力系统静态系统作用较明显的方法包括：一是加强系统联系，增加输电线路回数，减少输电线路电抗，使电力系统有坚强的网架，从而提高电力系统的静态稳定性。二是加强电力线路两端系统各自内部联系。三是在电力系统中间接入中间调相电力系统。因此，电力线路经过的地区有地方电力系统或发电厂时，应尽可能地联合成为较大的联合电力系统，对于提高整个电力系统的静态稳定性有一定好处。5.维持和控制母线电压8在电力系统正常运行中，维持和控制母线电压是调度部门保证电力系统稳定运行的主要和日常工作。维持和控制变电站、发电厂高压母线电压恒定，特别是枢纽厂（站）高压母线电压恒定，相当于输电系统等值分

6、割为若干段，这样每段电气距离将远小于整个输电系统的电气距离，从而保证和提高了电力系统的稳定性。二、影响电力系统暂态稳定的主要原因（1）负荷的突然变化。如切除或投入大容量的用户引起较大的扰动。（2）切除或投入系统的主要元件。如切除或投入较大容量的发电机、变压器和较重要的线路等引起了大的扰动。（3）电力系统的短路故障。它对电力系统的扰动最为严重。三、提高电力系统暂态稳定性的措施提高电力系统暂态稳定性的措施和提高静态稳定性的措施有所不同。其不是首先考虑缩短电气距离，而是首先考虑减少能量差额或功率的临时性措施。具体措施如下：1.快速切除故障和自动重合装置的应用这是两种常常配合在一起使用

7、的借减少功率或能量的差额提高暂态稳定性的措施，经济有效，应首先考虑。（1）快速切除故障。快速切除故障对提高电网暂态稳定有着决定性作用。其大大提高了发电厂之间的稳定性，减少了电动机失速的危险。（2）自动重合闸。由于电力系统中的8故障，特别是高压电力线路的故障，大多是瞬时性短路故障。采用自动重合闸装置可以大大提高电网的可靠性和稳定性。因重合成功会使系统电源充足，易满足负荷的要求，从而保证了负荷运行的稳定性。2.电气制动和变压器中性点经小电阻接地（1）电气制动。当电力系统故障时，电机输出的功率急剧