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电力系统电压稳定性分析

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; 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。
早期的静态研究中的机理认识集中在 P Q 曲线 和Q V
曲线分析,潮流多解的稳定性分析和基于灵敏 度系数的物理概念讨论。
动态因素受到重视后,负荷的动态特性,有载 调压变压器(OLTC)的负调压作用受到了普遍关 注。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
目前普遍认为无功功率的平衡,发电机无功出 力的限制,OLTC的动态特性和负荷的动态特性与 Байду номын сангаас压崩溃关系密切。
伴随功角不稳定出现的电压下降,具有伴随电压 不稳定出现的电压崩溃的某些现象。但电压失控 不一定包含大的或越来越大的功角偏离。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
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。
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及存在的问题, 使电压稳定问题成为关注的焦点。
一.概述
电压稳定的研究可以追溯到40年代,H.M.马尔 柯维奇提出了第一个电压稳定判据。
但是直到70年代,对电压稳定性的研究一直处于 初级阶段,没有多大进展。人们一直认为电压稳定 问题是局部的,系统末端的小问题。
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 区的电压崩溃事故,使受端系统全部瓦解;
这一方面的工作还有待进一步地开展。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
关于电压稳定性的定义至今仍存在分歧。 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。”
电压崩溃是指由于电压不稳定所导致的系 统内大面积,大幅度的电压下降的过程。
1978年法国电网的灾难性电压崩溃事故使电压稳 定问题受到关注。这次典型的电压崩溃事故使法国 电网70%以上的用户停电。
电压稳定问题已经是影响整个电网安全稳定运行 的大问题。
一.概述
70年代末期开始,人们对电压稳定问题进行了 大量的研究工作。
由于有记录的电压崩溃事故离初始故障的时间都 比较长,早期普遍认为电压稳定是一个静态问题, 研究的重点集中在静态机理探讨和基于潮流方程 的极限运行状态的求取。
但目前对电压崩溃机理认识还不一致,不同研 究人员所采用的系统模型也有很大差别,因此迫 切需要全面深入地开展电压失稳机理的探讨。
负荷动态特性是探讨电压失稳机理的关键,建 立适合于电压稳定研究的负荷模型已受到重视。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
电压稳定与同步稳定研究一样,求解稳定 裕度是十分关键的工作。据此我们可以分析 系统的状况,采取控制措施,保证系统安全 运行。
电压稳定安全指标计算包括两个方面:寻 找恰当的安全指标和快速又有足够灵敏度的 计算方法。
已提出的安全指标主要有:各类灵敏度指 标,潮流雅可比矩阵奇异值指标,临界电压 指标和裕度指标 DP, DQ, DV 。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
裕度指标的线性很好,但涉及临界点的求取,因 为潮流雅可比矩阵奇异给计算带来困难。目前已经 在这方面做了许多工作。
CIGRE于1993年把电压稳定研究分为静 态电压稳定和动态电压稳定,又进一步将动 态电压稳定分为小扰动电压稳定,暂态电压 稳定和动态电压稳定。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
电压稳定性和功角稳定性的研究侧重点不同, 如何认识二者的联系迄今仍无定论。两种极端的 情况是: ⑴一台同步发电机经一个电抗接于无穷大母线(纯 “功角稳定性”); ⑵一台同步发电机经一个电抗接于“静态”负荷 (纯“电压稳定性”)。
随后遇到的困难使人们认识到电压稳定问题的复 杂性和动态研究的必要性,研究人员反过来重视 了对电压崩溃现象的物理本质的探讨,动态机理 分析和建模等方面的研究。
一.概述
到目前为止,电压稳定性研究已取得了很 大的进展,但离实际要求还差得很远。
电压稳定性的理论体系还未建立,甚至对 于电压稳定破坏的机理尚有许多不同的观点。
动态电力系统分析与 控制
目录
一.电力系统数学模型及参数 二.电力系统小干扰稳定性分析 三.电力系统次同步谐振分析 四.电力系统暂态稳定性分析 五.直接法在暂态稳定分析中的应用 六.电力系统电压稳定性分析 七.线性最优控制系统 八.非线性控制系统 九.电力系统控制
第六章电力系统电压稳定性分析目录
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
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
电力系统有功功率和无功功率不能截然分 开进行分析,电压崩溃既于无功功率相关, 也于有功功率相关。
电压稳定的研究工作按照其目的不同目前 分为三大类:电压崩溃的机理探讨,电压稳 定安全计算和预防措施研究。
二.电压稳定性的基本概念及研究内容
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。
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