电力系统的稳定与控制ppt(共66页)
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电力系统稳定与控制
• 2、功角稳定的基本问题——发电机功角特性 功角δ的含义：两电源电势的相角差，发电机 q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。
P = Ed*U*Sinδ/Xd
三、系统频率稳定
• 电力系统频率稳定性可定义：电力系统工作在初始 频率下，受扰动作用，扰动消失后，经过足够长的 时间，能以一定的精确度回到初始频率状态，则系 统频率是稳定的，否则就是不稳定的。 • 电力系统频率稳定性是系统原动机发出的功率与 系统负荷功率(包括电有功损耗功率)平衡的问题。
• Байду номын сангаас谢
功率—频率特性
• (1)系统频率稳定性与系统功角稳定性都是转子运 动稳定性的基本要求。只有同时满足频率稳定和 功角稳定的要求时，同步机转子运动才能保证稳 定。 • (2)系统频率稳定性能否保证，由系统原动机总功 率输出能否与系统总负荷功率平衡来决定。所以 要保证电力系统频率稳定性，首先要有足够的功 率贮备，其次是有性能良好的低频减负荷装置。 • (3)一般系统频率稳定破坏都是由其他原因导致解 列所引起的。
• 静态频率稳定性 • 暂态频率稳定——若扰动足够大，使系统频率特 性发生变化，系统能否在新的频率状态下稳定运 行，称其为暂态频率稳定性。
• 系统频率稳定性破坏表现在频率值失去稳定，发 电机仍能维持同步运行。与功角稳定破坏不同， 一般不会引起系统电压、电流和功率流动的急剧 改变，是一个缓慢变化的动态过程。
四、系统电压稳定
• 电力系统的电压稳定性是电力系统维持负荷电压 于某一规定的运行极限之内的能力，它与电力系 统中的电源配置、网络结构及运行方式、负荷特 性有关。 • 由于电力系统电压的扰动（短路、大容量电动机 的启动、冲击负荷等）、线路阻抗突然增大（断 开发电机或静电电容器）、无功电源减小（断开 发电机或静电电容器）或母线负荷增大而诱发电 压的不稳定现象，导致电压崩溃，使电网瓦解。
电力系统控制.ppt
在正常运行状态时应注意和及早发现电力系统 由正常运行状态向警戒状态的转变。
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1、电力系统控制概述
警戒状态
(1)系统中可用出力减小。如计划外负荷逐步增长、燃料供应不足、 发电机计划外停运以及某地外界条件（如循环水温度升高）的变化 等都会使发电机出力减小。 (2)输出能力减少。计划外输电线或变压器断开、负荷的不正常分配 以及高温等自然现象都会使输电能力减少。 (3)干扰概率增大。风暴水灾地震等自然灾害,以及社会治安等因素.
发电总有功功率=（负荷+损耗）的有功功率 当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要
随着改变, 这种有功负荷随频率而改变的特性 叫做负荷的功率——频率特性。
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2、电力系统频率控制
电力系统频率和有功功率自动控制系统称为自动 发电控制（AGC)，亦称负荷与频率控制（LFC)； 由自动装置和计算机程序对频率和有功功率进行 二次调整实现。
控制的 目标
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2、电力系统频率控制
AGC的目的：控制系统频率和区域净交换功率。
控制区域（Control Area) 基本含义：整个电力系统是由多个子系统通过联络线
连接起来的互联系统，每个子系统及其控制中心构成 一个控制区域，每个控制区域的用户负荷由本区域的 电源和从其它控制区域交换的电力来满足。
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2、电力系统频率控制
电力市场对AGC投运的选择
按 “电力系统调度自动化设计规程DL5003-01”条件选 择
根据最大的可调容量、最大的加减负荷速率，由高到低的顺序依次 选择 根据计划上网电量成交电价，由低到高的顺序依次选择 根据备用容量及AGC辅助服务价格，由低到高的顺序依次选择。
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1、电力系统控制概述
警戒状态
(1)系统中可用出力减小。如计划外负荷逐步增长、燃料供应不足、 发电机计划外停运以及某地外界条件（如循环水温度升高）的变化 等都会使发电机出力减小。 (2)输出能力减少。计划外输电线或变压器断开、负荷的不正常分配 以及高温等自然现象都会使输电能力减少。 (3)干扰概率增大。风暴水灾地震等自然灾害,以及社会治安等因素.
发电总有功功率=（负荷+损耗）的有功功率 当系统频率变化时，整个系统的有功负荷也要
随着改变, 这种有功负荷随频率而改变的特性 叫做负荷的功率——频率特性。
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2、电力系统频率控制
电力系统频率和有功功率自动控制系统称为自动 发电控制（AGC)，亦称负荷与频率控制（LFC)； 由自动装置和计算机程序对频率和有功功率进行 二次调整实现。
控制的 目标
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2、电力系统频率控制
AGC的目的：控制系统频率和区域净交换功率。
控制区域（Control Area) 基本含义：整个电力系统是由多个子系统通过联络线
连接起来的互联系统，每个子系统及其控制中心构成 一个控制区域，每个控制区域的用户负荷由本区域的 电源和从其它控制区域交换的电力来满足。
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2、电力系统频率控制
电力市场对AGC投运的选择
按 “电力系统调度自动化设计规程DL5003-01”条件选 择
根据最大的可调容量、最大的加减负荷速率，由高到低的顺序依次 选择 根据计划上网电量成交电价，由低到高的顺序依次选择 根据备用容量及AGC辅助服务价格，由低到高的顺序依次选择。
电力系统安全稳定控制装置及应用PPT教案
一、严格质量保证
我们公司对任何产品的生产流程都是： 元器件筛选 单板测试 整机测试 整屏测试 静态模拟试验：包括数字仿真试验 动态模拟试验：针对稳控装置和高压保护 系统联合调试：针对稳控系统
一、严格质量保证
以上所有流程全部在公司本部生产部门完 成并且可控，而且所有流程都是按照现代高科技 企业的管理模式进行管理，由多个部门（研发、 工程调试、质量管理）先后负责质量把关。
RCS-993C低频振荡检测统作装再为同置电期力的系控统制发措生施低。频功率振荡(同步
RCS-994A、B频率电压振R紧C荡急S-)9时控94的制A检主装要测置用或于控低制频装低置压。减载或低频
RTSCCS稳-9定93控D制、在E失线步预解决列策立 基 T与低R以系将功SC足 础压外C频失能S统解，系于 ，-步集9率9列还统现 以解中4电、具B在 实目列在除低有压功同最 用前了频过能一新 为已紧具自频与装的 主通有急启切频置技；过低动机控率中频术项水，电实制、和目轮过压现低装发频现鉴紧。压电或有定置急控机过的，控制组压制实成功。解际为能列。
一台主机最多配置四台从机， 每台从机通过逻辑CPU上的 多模光纤口与主机通信。
屏内 2M光
纤
每台从机能采集6个单元的三相 电流和三相电压，共36路模拟量。 提供25个弱电开入或20个强电开 入。
每台从机能提供13组独立出口， 每组2副接点。在某些功能中可 通过组态整定控制接点的输出。
RCS-992主机主要功能
荣获2005年度“中国电力科学技术奖”二 等奖。
本装置总结继承了国内外先进的稳定控制技术， 结合中国电网的特点和习惯，在本公司高压微 机保护成熟的硬件平台基础上，整合当今世界 上最新的嵌入式计算机系统技术和通信技术， 针对西电东送、南北互供、大区联网稳定控制 的需要，研究开发了一系列新的产品，能够更 好地满足大型电力系统不断发展的需要。
电力系统稳定与控制
电力系统稳定与控制廖欢悦电自101 201010401164电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式，并将它输送到各个用户.电能的优点是输送和控制相对容易，效率和可靠性高。
为了可靠供电，一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。
因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷（连接到故障元件的负荷除外)，能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。
由此,电力系统控制所要实现的目的:1.运行成本的控制：系统应该以最为经济的方式供电;2.系统安全稳定运行的控制：系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率分配情况；3.供电质量的控制：必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求;一．电力系统的稳定性设计与基本准则首先,一个正确设计和运行的电力系统：1。
系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。
与其他形式的能量不同,电能不能方便地以足够数量储存。
因而，必须保持适当的有功和无功的旋转备用。
2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响3.考虑到如下因素，系统供电质量必须满足一定的最低标准:a）频率的不变性b)电压的不变性c）可靠性水平对于一个大的互联电力系统，以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。
通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的.从控制理论的观点来看，电力系统具有非常高阶的多变量过程,运行于不断变化的环境。
由于系统的高维数和复杂性,对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。
二、电力系统安全性及三道防线可靠性－安全性－稳定性电力系统可靠性:是在所有可能的运行方式、故障下，供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。
是保证供电的综合特性（安全性和充裕性).可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的.电力系统安全性：是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。
通过两个特征表征（1）电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况，不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应;（2)在新的运行工况下，各种运行条件得到满足，设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。
《电力系统稳定控制培训课件》
《电力系统稳定控制培训 课件》
本课件旨在介绍电力系统稳定控制，并深入探讨其概念、原理、分类、应用、 控制方法、故障诊断和未来发展趋势等方面内容。
电力系统稳定控制概述
通过简要介绍电力系统稳定控制的目标和重要性，引发听众的兴趣，为后续 内容的学习奠定基础。
电力系统组成及其特性介绍
发电厂
深入了解各种类型的发电厂，包 括火电厂、水电厂等，并探讨它 们的特性和作用。
基于模型预测控制的应用案例
模型预测控制
通过应用模型预测控制的方法，提高电力系统的稳定性和效能。
电力系统状态估计及其在稳定 控制中的应用
解释电力系统状态估计的原理和应用价值，以及其在稳定控制中的重要性。
控制器设计及其实现方式
介绍电力系统稳定控制器的设计原理和常见的实现方式，如基于传统控制和 智能控制等。
基于深度学习的稳定控制分析
研究利用深度学习技术进行电力系统稳定控制分析的方法和应用案例。
电力系统稳定控制的安全性分析与应对方 法
分析电力系统稳定控制的安全性问题，并提供相应的应对方法和策略。
输电线路
介绍不同类型的输电线路和电力 传输的原理，以及线路参数的影 响因素。
变电站
解释变电站在电力系统中的作用， 包括电压变换、调节和配电等功 能。
电力系统稳定控制基本概念和 原理
探讨电力系统稳定控制的基本概念，如动态稳定性、静态稳定性，并解释相 关的物理原理。
电力系统稳定控制的分类及其应用
频率稳定控制
详细解释频率稳定控制的原理、技术和应用，以 及如何确保系统的频率保持稳定。
电压稳定控制
探讨电压稳定控制的方法、装置和应用，以及保 持电力系统电压稳定的重要性。
无功功率稳定控制
本课件旨在介绍电力系统稳定控制，并深入探讨其概念、原理、分类、应用、 控制方法、故障诊断和未来发展趋势等方面内容。
电力系统稳定控制概述
通过简要介绍电力系统稳定控制的目标和重要性，引发听众的兴趣，为后续 内容的学习奠定基础。
电力系统组成及其特性介绍
发电厂
深入了解各种类型的发电厂，包 括火电厂、水电厂等，并探讨它 们的特性和作用。
基于模型预测控制的应用案例
模型预测控制
通过应用模型预测控制的方法，提高电力系统的稳定性和效能。
电力系统状态估计及其在稳定 控制中的应用
解释电力系统状态估计的原理和应用价值，以及其在稳定控制中的重要性。
控制器设计及其实现方式
介绍电力系统稳定控制器的设计原理和常见的实现方式，如基于传统控制和 智能控制等。
基于深度学习的稳定控制分析
研究利用深度学习技术进行电力系统稳定控制分析的方法和应用案例。
电力系统稳定控制的安全性分析与应对方 法
分析电力系统稳定控制的安全性问题，并提供相应的应对方法和策略。
输电线路
介绍不同类型的输电线路和电力 传输的原理，以及线路参数的影 响因素。
变电站
解释变电站在电力系统中的作用， 包括电压变换、调节和配电等功 能。
电力系统稳定控制基本概念和 原理
探讨电力系统稳定控制的基本概念，如动态稳定性、静态稳定性，并解释相 关的物理原理。
电力系统稳定控制的分类及其应用
频率稳定控制
详细解释频率稳定控制的原理、技术和应用，以 及如何确保系统的频率保持稳定。
电压稳定控制
探讨电压稳定控制的方法、装置和应用，以及保 持电力系统电压稳定的重要性。
无功功率稳定控制
电力系统安全性与稳定性39页PPT
ห้องสมุดไป่ตู้
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
电力系统安全性与稳定性
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
电力系统安全性与稳定性
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
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电力系统稳定概述PPT课件
1.0 I/ISC
0.8 PR/PRMAX
0.5 VR/ES
正常运行 临界值 非正常运行
0
1
ZLN/ZLD
2
3
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 非正常频率效应等。
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
“8.14”美加大停电
• 负责美加大面积停电事故调查的北美电力 可靠性委员会披露了大停电的一些情况： 这次事故的原因可能是电压变化、输电线 故障和发电厂停电等问题共同造成的。
全美国卫星图片
大停电前卫星图片
大停电后卫星图片
大停电事故
• 2003年8月29日18时26分，英国国家电网中的一条 27.5万伏特的高压输电线路发生“非正常”故障， 几秒钟后又发生另一个故障，造成了此次停电。 从而导致温布尔登、郝斯特等地的电力供应首先 中断。随后伦敦和其毗邻的肯特郡的电力供应也 被中断，停电对超过50万英国人的工作和生活造 成了影响。停电约34分钟后，国家电网开始向伦 敦配电网络恢复供电，但直到两个多小时之后伦 敦电力供应才全面恢复。
0.8 PR/PRMAX
0.5 VR/ES
正常运行 临界值 非正常运行
0
1
ZLN/ZLD
2
3
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 非正常频率效应等。
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
“8.14”美加大停电
• 负责美加大面积停电事故调查的北美电力 可靠性委员会披露了大停电的一些情况： 这次事故的原因可能是电压变化、输电线 故障和发电厂停电等问题共同造成的。
全美国卫星图片
大停电前卫星图片
大停电后卫星图片
大停电事故
• 2003年8月29日18时26分，英国国家电网中的一条 27.5万伏特的高压输电线路发生“非正常”故障， 几秒钟后又发生另一个故障，造成了此次停电。 从而导致温布尔登、郝斯特等地的电力供应首先 中断。随后伦敦和其毗邻的肯特郡的电力供应也 被中断，停电对超过50万英国人的工作和生活造 成了影响。停电约34分钟后，国家电网开始向伦 敦配电网络恢复供电，但直到两个多小时之后伦 敦电力供应才全面恢复。
《电力系统稳定》课件
ts
目录
• 电力系统稳定概述 • 电力系统稳定的判据与评估 • 电力系统稳定控制技术 • 电力系统稳定仿真分析 • 电力系统稳定运行管理 • 电力系统稳定发展趋势与挑战
01
电力系统稳定概述
电力系统稳定定义
电力系统稳定是指电力系统在正常运行状态下，受到小的或大的扰动后，能自动 恢复到原来的运行状态，或者依靠控制设备的作用，使系统在新的状态下继续正 常运行的能力。
高度互联的电网结构
各地区电网之间的联系越来越紧密，一旦发生故障，可能引发连锁 反应，导致大范围停电。
多样化的电源结构
多种类型电源的接入，使得电力系统的稳定性变得更加复杂，需要深 入研究不同类型电源之间的相互作用机制。
未来展望
加强基础研究
深入研究电力系统稳定性机理，探索更加有效的预测和控制方法 。
提升智能化水平
结合先进的人工智能和大数据技术，提高电力系统稳定性的智能 化分析和管理水平。
强化国际合作
加强国际间的学术交流和技术合作，共同应对全球电力系统的稳 定性挑战。
THANKS
感谢观看
风险评估
对电力系统的稳定性进行风险评估，制定相应 的控制措施。
控制策略
根据风险评估结果，制定相应的控制策略，提高电力系统的稳定性。
06
电力系统稳定发展趋势与挑战
发展趋势
分布式电源的接入
01
随着可再生能源的发展，分布式电源在电力系统中的比例逐渐
增加，对电力系统的稳定性带来新的挑战和机遇。
智能化技术的应用
暂态稳定仿真分析
通过建立暂态稳定的数学模型，对大扰动下的电力 系统暂态稳定性进行仿真分析。
频率稳定仿真分析
通过建立频率稳定的数学模型，对不同运行 工况下的电力系统频率稳定性进行仿真分析 。
目录
• 电力系统稳定概述 • 电力系统稳定的判据与评估 • 电力系统稳定控制技术 • 电力系统稳定仿真分析 • 电力系统稳定运行管理 • 电力系统稳定发展趋势与挑战
01
电力系统稳定概述
电力系统稳定定义
电力系统稳定是指电力系统在正常运行状态下，受到小的或大的扰动后，能自动 恢复到原来的运行状态，或者依靠控制设备的作用，使系统在新的状态下继续正 常运行的能力。
高度互联的电网结构
各地区电网之间的联系越来越紧密，一旦发生故障，可能引发连锁 反应，导致大范围停电。
多样化的电源结构
多种类型电源的接入，使得电力系统的稳定性变得更加复杂，需要深 入研究不同类型电源之间的相互作用机制。
未来展望
加强基础研究
深入研究电力系统稳定性机理，探索更加有效的预测和控制方法 。
提升智能化水平
结合先进的人工智能和大数据技术，提高电力系统稳定性的智能 化分析和管理水平。
强化国际合作
加强国际间的学术交流和技术合作，共同应对全球电力系统的稳 定性挑战。
THANKS
感谢观看
风险评估
对电力系统的稳定性进行风险评估，制定相应 的控制措施。
控制策略
根据风险评估结果，制定相应的控制策略，提高电力系统的稳定性。
06
电力系统稳定发展趋势与挑战
发展趋势
分布式电源的接入
01
随着可再生能源的发展，分布式电源在电力系统中的比例逐渐
增加，对电力系统的稳定性带来新的挑战和机遇。
智能化技术的应用
暂态稳定仿真分析
通过建立暂态稳定的数学模型，对大扰动下的电力 系统暂态稳定性进行仿真分析。
频率稳定仿真分析
通过建立频率稳定的数学模型，对不同运行 工况下的电力系统频率稳定性进行仿真分析 。
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稳定问题的提出和研究内容
电力系统稳定研究的内容
基本问题——早期稳定研究的内容
联网后发电机组是否仍能按如下额定功率顺利地送出功率，如果不能，应该如何 确定发电机的最大允许输出功率?
PNUNINcoN s
线路可以传送的功率是否仍然只受经济电流密度和最大允许电流(热稳定极限)限 制，如果不是，应该如何确定线路允许的最大传送功率?
线路出现短路或跳闸等事故时系统能否仍然正常运行，如果不能，应该引入什么 样的保护装置和／或稳定控制装置?
稳定问题的提出和研究内容
电力系统稳定研究的内容
随着电网互联规模的增大，不断出现大量新的稳定问题：
如何在网络结构比较薄弱的情况下防止由于某一设备或线路的故障产生 连锁反应，导致全系统的稳定事故；
发电量：2007年3.256万亿千瓦时，世界第二位
目前全国电网覆盖率：96.4%
全国装机容量
US about 1100GW in 2008
2009年8.74亿千瓦
全国发电量
2009年36506亿千瓦时
大区联网
符合电网发展的一般规律，大范围进行资源优化配 置 ，提高运行经济性、可靠性。
– 水火电互济 – 减少地区备用容量 – 错峰效应 – 事故情况下功率紧急支援等
随着电力工业的不断发展而变化
– 内涵、外延及分类 – 分析方法和工具 – 控制理论和手段
早期局限于功角稳定
– Before 1980s ?
近年来，系统规模越来越大，电压稳定、频率稳定及 区域间振荡等问题引起越来越多的重视
——稳定问题的概念需要进一步准确化
1995年《中国电力百科全书》中关于稳定性的定义
符合我国能源、负荷的实际分布情况
– 我国一次能源资源分布格局特点
• 煤炭资源：全国近80％的煤炭储量在华北和西北地区，东北、 华东和中南地区储量很少。
• 水能资源：全国近80％的水能资源在西部，特别是西南地区， 中、东部地区分布的很少。
– 我国各地区的电力需求状况
• 很不平衡，东部地区经济发达，电力负荷需求旺盛，中、西 部经济落后，电力负荷需求相对要小。全国电力流向
如何防止长距离重负荷的联络线引起的低频振荡现象； 如何防止由于大型互联系统频率维持能力逐渐减弱且可能的有功冲击加
大可能引起的频率稳定问题； 如何防止带负荷调压变压器和无功功率缺额可能引起的电压稳定问题。
对电力系统稳定问题的研究发展至今，已形成为一个研究内容日 新月异、研究方法多种多样、应用领域十分广阔的综合性研究领 域
– 福建与华东电网联网
2002年4月
– 川渝与华中电网联网
2003年9月19日到9月21日
– 华北－华中联网工程系统调试试验，实现了东北、华北、华 中、川渝电网500KV交流互联。
2010年全国电网示意图
– 三华同步电网（华中+川渝、华北、华东）、东北电网、南方 电网、西北电网，同步电网之间以直流或直流背靠背相联。
电力系统在受到扰动后, 凭借系统本身固有 的能力和控制设备的作用，回复到原始稳 态运行方式，或者达到新的稳态运行方式 （的能力）。
电力系统稳定与控制
清华大学电机工程系 闵勇
概述
我国电力系统的现状 稳定问题的提出和研究内容 电力系统稳定的基本概念 电力系统稳定研究的对象和方法
稳定问题的提出和研究内容
联网的必要性
1831年法拉第发明电磁感应定律，电能成为二次能源，就地使用 1885和1895年（Nicholas Tesla)发明了单相变压器和三相变压器 1891年出现了三相交流输电，远距离输电成为可能，出现了由发电机、线路和负
——由于互联系统在经济上的明显优点，电力系统互联 的规模越来越大
稳定问题的提出和研究内容
我国电力系统发展历史
1880年7月，上海，第一台12KW机组 1949年，发电量43亿KWh ，装机容量1848.6KW 1999年，发电量12331.4亿KWh ，装机容量2.98亿KW
装机容量：96年超过1亿，95年超过2亿， 96年开始世界第二， 2000年超过3亿，07年过7亿，09年过8亿
荷构成的最简单的电力系统 由于实际运行中发现受端系统在缺乏电源支持的情况下非常薄弱，逐渐出现了多
电源点的互联运行，从而形成了早期的互联电网
稳定问题的提出和研究内容
联网的效益
多个地区联网形成大型互联电网后：
– 有利于地区间电力的平衡和经济调度 – 有利于安排机组的检修和事故备用容量 – 有利于充分利用系统中廉价的水利资源 – 有利于实现负荷点的多路供电以提高供电可靠性 – 有利于提高系统的抗冲击能力 – 有利于提高系统的供电质量
电力系统稳定性的定义
发展历史
随着电力工业的出现而出现
– 1920s：C. P. Steinmetz, “Power control and stability of electric generating stations,”AIEE Trans., vol. XXXIX, Part II, pp. 1215–1287, July 1920.
电压等级发展情况
千伏
1000千伏
750千伏 500千伏 AC/DC
330千伏
35~ 110千伏
220千伏
2000 2005
1950 1960 1970 1980 1990
稳定问题的提出和研究内容
电力系统稳定问题的提出
– 电网互联技术可以合理利用能源资源，具有显著的经济效益，因而 得到了十分迅速的发展，但它同时也带来了一些新的问题。
我国大区联网的指导方针
西电东送
– 为了实现资源的优化配置，开发西部的水能、 煤炭资源，满足东部地区电力需求。
–大区域电网互联
全国联网
– 取得周边联网效益
反方意见
我国大区联网的进程
2001年5月
– 东北与华北电网联网
2001年12月
– 随着电力网络互联程度的不但提高，系统越来越庞大，运行方式越 来越复杂，保证系统安全可靠运行的难度也越来越大，使电网的安 全稳定问题越来越突出。
– 在现代大电网中，各区域、各部分互相联系、密切相关、在运行过 程中互相影响。如果电网结构不完善，缺少必要的安全措施，一个 局部的小扰动或异常运行也可能引起全系统的连锁反应，甚至造成 大面积的系统瓦解。