提高交流输电系统稳定性的措施
电力系统的控制与稳定性分析

电力系统的控制与稳定性分析一、背景介绍电力系统是人类社会现代化的基础设施之一,其稳定性是电力生产、传输和利用的重要保障之一。
为了确保电力系统的稳定运行,需要对系统进行控制和稳定性分析。
本文将对电力系统的控制与稳定性分析进行详细讲解。
二、电力系统控制1. 控制目标电力系统的控制主要是为了实现以下目标:(1)保证电能的供给和传输;(2)保证电力系统的安全和可靠运行;(3)提高电力系统的稳定性和经济性。
2. 控制方法电力系统的控制方法主要包括:(1)负荷控制;(2)发电机控制;(3)输电线路控制;(4)变电站控制。
3. 控制手段电力系统的控制手段主要包括:(1)传统控制手段:如发电机调节器、自动发电控制系统、自动电压调节器、直流系统控制器等;(2)先进控制手段:如智能电网控制器、柔性交流输电系统、大容量储能系统等。
三、电力系统稳定性分析1. 稳定性定义电力系统的稳定性是指在电力负荷和电力系统故障等扰动下,电力系统仍然可以保持一定的稳定状态,不会出现过度摆荡或系统崩溃等不稳定现象。
2. 稳定性分类电力系统的稳定性主要分为以下两类:(1)动态稳定性:指在电力系统产生大幅度扰动时,系统能够快速、平稳地恢复到原来的稳定状态;(2)静态稳定性:指在电力系统产生小幅度扰动时,系统能够维持稳定状态。
3. 稳定性分析方法电力系统的稳定性分析方法主要包括以下几种:(1)小扰动稳定性分析:是指对系统进行线性化处理,得到系统的小扰动模型,并分析系统的特征值、特征向量等;(2)大扰动稳定性分析:是指通过模拟系统在不同故障情况下的运行状态,分析系统的稳定性和可靠性;(3)特征曲线法:是指通过绘制负载曲线、电压曲线、暂态稳定曲线等特征曲线,分析系统的稳定性;(4)数值计算法:是指通过数值计算方法,分析系统的稳定性。
常用的数值计算方法包括末端差分法、R-K方法、辛方法、波导算法等。
四、电力系统控制与稳定性分析案例以某电力系统为例,进行控制和稳定性分析。
电网电力行业的电力系统调度与稳定性

电网电力行业的电力系统调度与稳定性
电力系统调度是指根据电力系统的实际运行情况和用户需求,合理地调配并控制电力系统中各种资源,以保证电网的安全、可靠、高效运行。
稳定性则是指电力系统在外部环境变化或内部故障情况下,仍能保持正常运行的能力。
电力系统调度与稳定性是电网电力行业中非常重要的环节,直接关系到电力供应的可靠性和稳定性。
通过科学的电力系统调度和维护电力系统的稳定性,可以更好地满足用户的用电需求,提高电网的供电可靠性和经济性。
在电力系统调度中,需要考虑电力系统的负荷预测、发电计划、输电网规划等因素,通过合理的调度计划来实现电网的平衡和稳定。
同时,调度人员需要及时调整调度计划,应对突发情况,确保电网的正常运行。
电力系统的稳定性是指在电网受到外界扰动或内部故障时,系统能够在一定时间内恢复到稳定运行状态的能力。
为了保证电力系统的稳定性,需要实施有效的系统监控和控制措施,及时发现并处理潜在的故障,避免发生连锁故障。
此外,还需要对电力系统进行模拟运行和稳定性分析,评估系统的稳定性水平,并采取相应的措施来提高系统的稳定性。
综上所述,电力系统调度与稳定性是电网电力行业中不可或缺的重要环节,通过科学合理的调度和有效的稳定性控制,可以提高电网的供电可靠性和经济性,确保电力系统的安全稳定运行。
电力系统稳定性分析

控制和提高电力系统稳定性分析随着电力系统的发展,输送容量和输送距离大大增大,电力系统运行稳定问题也日益突出。
电力系统稳定性是限制交流远距离输电的输电距离和输送能力的决定性因素。
在当今市场经济条件下,保证电力系统运行的稳定性,就是保证电力市场的稳定,增加输送距离和提高输送能力,就是拓宽电力市场,所以,控制和提高电力系统运行的稳定性具有巨大的技术和经济意义。
1合理的电网结构和运行方式电力系统的电源配置和电网结构是保证电力系统稳定运行的物质基础,在很大程度上决定电力系统稳定的水平。
为了简化电力系统的结构,提高电力系统稳定水平,在电力网结构方面要考虑几个方面的问题。
a.主力发电厂(特别是远方的大容量发电厂)可不设高压母线,采用发电机一变压器一线路串联的单元方式直接接入枢纽变电所,这也是分散电源的一种形式,如图1所示。
一个单元的输电容量不应超过全系统总容量的一定比例,一般不应大于受端系统的备用功率。
这样,即使短路故障发生在一个单元的发电机母线侧,也不会严重影响其他单元。
只要将故障单元切除,电力系统就能正常运行,不会出现暂态稳定问题,也不会因负荷转移使相邻线路过载而产生事故后的连锁性暂态稳定问题。
b.应该避免几组送电线路在电源侧互联,对于多回路平行输电线路间有横向联系的接线方式(并联接线方式),可以根据线路的不同长度考虑适当的分段,设立中间开关站,如图2所示。
这样在故障时仅切除发生故障的这一段,大大减小了系统转移阻抗增加的数值。
但要注意在需要设置中间开关站的输电线路上,开关站的数目应在进行详细的经济技术论证后才能确定。
中间开关站往往是建设中间变电站的一个中间阶段图1单元接线方式图2并联接线方式C.在电力系统中应避免大环网或高低压环网向负荷中心送电。
因为当环网的一侧线路故障时,将使全部功率由环网的另一半线路传送,容易发生稳定破坏。
合理的电网结构应使低压电网升压,形成统一电压的并行送电线路。
在过渡阶段,为了避免在故障下功率向低电网转移,也可使高、低压线路开环运行。
提高输电系统稳定性的措施

1.输电系统稳定性的重要性电能不同于其它能源,发电、输电、配电和用电在同一瞬间完成,发电和用电之间必须时刻保持供需平衡,一旦平衡被破坏,供大于求,会造成频率、电压升高;供小于求,会造成频率、电压下降,更严重还会导致电力系统的崩溃。
因此保持电力系统的功率平衡,提高输电系统运行的稳定性,是电力系统安全可靠运行的保障。
随着我国电力特高压技术的发展,输电距离和输送容量大大增大,系统的稳定问题就显得比较突出。
2.提高输电系统稳定性的措施电力系统的静态稳定性表明:静态储备越大则静态稳定性越高。
提高静态稳定性的措施很多,但是根本性措施是缩短电气距离;提高系统电压水平。
暂态稳定性的提高可采取减少负荷与电源的功率或能量的差额,使之达到新的平衡;还可在稳定破坏时,采取措施限制事故进一步扩大。
所以提高输电系统稳定性和输送能力的一般原则是:一是尽可能地提高输电系统的功率极限;即应从提高发电机的电势E、减小系统电抗x、提高和稳定系统电压U等方面着手。
二是尽可能减小发电机相对运行的振荡幅度;即应从提高提高暂态稳定,减小发电机转子轴上的不平衡功率、减小转子相对加速度以及减少转子相对动能变化量等方面着手。
2.1改善电网结构及减小线路电抗:在超高压远距离输电线路的中间,增设用断路器将线路分段和增加分支线路的开关站。
可实现:一是降低工频过电压水平和操作过电压水平;二是当线路发生故障时,由于开关站两侧都装设了断路器,所以仅使一段线路被切除,系统阻抗增加不多,即提高了系统的稳定性,又缩小了事故范围;三是超/特高压远距离交流输电,空载时线路电压随线路长度增加而增加,可在开关站安装无功补偿装置(电抗器)来吸收容性充电无功功率,来保证电压质量;另外减小线路电抗主要是通过采用分裂导线、提高线路额定电压等级等方法来提高输电系统的稳定性。
2.2采用自动调节装置:当发电机装设自动励磁调节器时,发电机可视为具有E’q为常数的功率特性,这也就相当于将发电机的电抗从同步电抗xd减小为暂态电抗x’d了。
交流直流混合输电系统的稳定性分析与控制方法研究

交流直流混合输电系统的稳定性分析与控制方法研究随着电力需求的不断增长和可再生能源的大规模接入,电力系统面临着越来越大的挑战。
交流直流混合输电系统作为一种新型的输电方式,被广泛应用于电力系统中。
本文将对交流直流混合输电系统的稳定性进行分析,并研究相应的控制方法。
首先,我们来了解交流直流混合输电系统的基本原理和特点。
交流系统和直流系统各有其优势和限制,交流系统传输距离远、输电损耗小,但对大规模可再生能源的集中输入存在一定困难;直流系统传输距离近,输电损耗大,但对可再生能源的接入更加灵活。
因此,交流直流混合输电系统将交流系统和直流系统的优势结合起来,实现了长距离输电和大规模可再生能源的有效接入。
在分析交流直流混合输电系统的稳定性时,要考虑系统运行的各种变化以及随之带来的可能问题。
一般而言,稳定性问题主要涉及电压、频率和功率等方面。
在直流输电中,电压稳定性问题通常较小,但在交流输电中,由于电力负载的变化,电压波动可能比较明显。
此外,由于交流直流混合输电系统具有多个节点,节点之间的相互影响也使得稳定性问题更加复杂。
在控制方法方面,可以采用多种策略来提高交流直流混合输电系统的稳定性。
一种常见的方法是采用PID控制器来调节控制系统的输出,使系统能够及时对电压和频率的波动进行补偿。
另外,还可以借助优化算法,如遗传算法和模拟退火算法,对交流直流混合输电系统的控制参数进行优化调节。
除了控制方法,还可以在系统设计阶段注重提高系统的鲁棒性和响应速度。
鲁棒性是指系统对不确定因素的抗干扰能力,可以通过采用多重回路设计、增加容错机制等方式进行改善。
响应速度是指系统对变化的快速响应能力,可以通过提高系统的采样频率、增加控制环节的并联等方式进行提高。
此外,在交流直流混合输电系统的稳定性问题上,研究人员还提出了一些创新思路。
例如,利用人工智能和大数据分析技术,可以建立精确的系统模型,并利用数据驱动的方法进行系统控制。
此外,还可以研究能量存储技术和电网协调控制策略,提高系统的可靠性和灵活性。
电力系统稳定性分析及优化措施研究

电力系统稳定性分析及优化措施研究随着经济的发展和工业化的进程,电力系统的重要性也日益凸显。
电力系统作为现代社会运转的核心,其稳定性成为了保障供电质量和安全稳定运行的关键。
本文将分析电力系统的稳定性,并探讨一些优化措施以提高电力系统的稳定性。
首先,我们需要理解电力系统的稳定性概念。
电力系统稳定性指的是在各种外界扰动下,电力系统的恢复能力和稳定性的程度。
稳定性分为三个方面:动态稳定性、静态稳态和固有稳定性。
动态稳定性是指电力系统在瞬态或暂态扰动下,能否恢复到稳态运行的能力。
常见的瞬态扰动包括电力系统突发负荷变化、短路故障等,而暂态扰动包括电力系统开关操作引起的电压波动等。
动态稳定性的评估可以通过进行动态模拟和仿真来实现。
静态稳态是指电力系统在稳定运行工况下,在发电和负荷之间能否维持合理的平衡,并满足电压和功率等约束条件。
静态稳态的评估可以通过潮流计算和负荷流计算来实现。
固有稳定性是指电力系统自身的特性和结构是否有利于稳定运行。
电力系统的固有稳定性可以通过优化电力系统的拓扑结构、选择适当的负荷模型和发电机模型等来实现。
在电力系统稳定性分析的基础上,我们可以深入研究一些优化措施来提高电力系统的稳定性。
以下是一些常见的优化措施:1. 多目标优化:利用多目标优化方法来实现经济性和稳定性之间的平衡。
该方法可以在考虑经济性的同时,满足电力系统的稳定性要求。
多目标优化需要建立目标函数和约束条件,并采用适当的优化算法来求解。
2. 发电机调度:通过调整发电机的出力,以满足负荷需求和电力系统的稳定性要求。
发电机调度可以采用经济调度和环境调度等多种策略,以达到最佳的发电机出力分配。
发电机调度的优化可以通过线性规划、整数规划和遗传算法等方法来实现。
3. 潮流控制:合理地分配电力系统中的无功功率,以改善电压稳定性和电力系统的传输能力。
潮流控制可以通过调整电容器和无功补偿器的投入和退出实现,同时还可以利用柔性交流输电技术来实现潮流控制。
电压稳定保证措施
电压稳定保证措施随着社会的发展和科技的进步,电力已经成为现代社会的重要基础设施之一,并广泛应用于各个领域。
然而,在电力供应过程中,电压不稳定往往是一个普遍存在的问题。
电压不稳定会给各行各业的正常工作和生活造成很大的困扰,甚至可能对设备和用户的安全产生潜在威胁。
为了保证供电的可靠性和稳定性,需要采取一系列的安全措施。
本文将针对电压稳定问题展开详细阐述,探讨几个关键的措施,并介绍其原理和效果。
一、系统调度和运营管理系统调度和运营管理是确保电力供应稳定的重要手段。
电力调度员通过监控和控制系统来对整个电网进行管理,在实时的数据分析和预测的基础上,精确调整发电机组的出力和输电线路的运行状态,以保证电力供应的可靠性和稳定性。
通过引入先进的自动化控制系统和实时监测装置,可以实现对电压和频率的精确控制,及时发现和处理各种故障和异常情况。
二、交流电网规模化建设为了保证供电稳定,需要建设大型交流电网,以提高供电能力和电能传输效率。
大型交流电网能够实现多源多地的供电,通过合理规划和布置电网,可以有效地平衡供需关系,避免供电过载或不足的问题。
此外,交流电网还具备双向供能的优势,能够实现能量的互换和共享,提高供电的可靠性和稳定性。
三、电力设备的选型和优化电力设备的选型和优化也是电压稳定保证的重要环节。
合适的电力设备可以提供稳定的供电支持,而不合适的设备可能会导致电压波动或供电不稳定。
因此,在实际工程中,应根据实际需求和电力负载的特点,选择合适的变压器、开关设备和稳压装置等。
同时,通过合理布局和调整电力设备的参数,可以优化供电系统的运行效果,提高电网的稳定性。
四、供电线路的规划和优化供电线路的规划和优化是降低电压波动和保持供电稳定的重要手段。
供电线路的规划应充分考虑导线的导电能力和电压降损失以及各个节点的负载情况,合理选择导线的截面积和电源分布,以降低输电线路的电压波动和潜在风险。
此外,通过合理规划和布置变电站和配电站,可以实现供电的均衡和优化,提高供电质量。
柔性交流输电系统的可靠性及稳定性分析与改进措施研究
柔性交流输电系统的可靠性及稳定性分析与改进措施研究尊敬的读者:本文旨在对柔性交流输电系统的可靠性及稳定性进行分析,并提出相应的改进措施。
柔性交流输电系统是一种新型的输电技术,具有高可靠性和优异的稳定性特点。
然而,随着系统规模和复杂性的增加,以及外部环境的变化,可能会出现一些问题,因此对其可靠性和稳定性进行研究和改进非常必要。
本研究首先对柔性交流输电系统的可靠性进行分析。
可靠性是指系统在给定时间内正常运行的概率。
为了提高柔性交流输电系统的可靠性,我们需要考虑以下几个方面:首先,对设备进行严格的设计和选择。
在柔性交流输电系统中,各种设备(例如换流器、逆变器、电缆等)起着关键作用。
因此,我们需要选择高质量、可靠性能稳定的设备,并保持设备的正常运行状态。
其次,加强对系统运行状况的监测和预测。
通过使用先进的监测设备和技术,系统操作人员能够及时获取系统的运行数据,并对系统中存在的潜在问题进行预测。
这样可以在问题出现之前采取相应的措施,提高系统的可靠性。
第三,建立完善的维护和保养制度。
定期对柔性交流输电系统进行检测和维护,发现问题及时修复,可以避免因设备故障引起的系统停运,提高系统的可靠性。
另外,本研究还对柔性交流输电系统的稳定性进行了分析。
稳定性是指系统在受到外界干扰时,能够保持稳定运行的能力。
为了提高柔性交流输电系统的稳定性,我们需要考虑以下几个方面:首先,通过优化系统的控制策略来提高稳定性。
对于柔性交流输电系统来说,控制策略是非常重要的。
我们可以通过优化控制策略,提高系统的动态响应能力和抗干扰能力,从而提高系统的稳定性。
其次,加强对系统的运行状态进行监测和分析。
通过实时监测和分析系统的运行状态,可以及时发现系统中的不稳定因素,并采取相应的措施进行调整,确保系统稳定运行。
第三,加强对系统的故障诊断和处理。
系统故障是导致系统不稳定的主要原因之一。
因此,我们需要加强对系统故障的诊断和处理能力,及时排除故障,保证系统的正常运行。
电力系统稳定性分析与改进研究
电力系统稳定性分析与改进研究电力系统是当代经济社会的重要基础设施,它的运行稳定性直接关系到供电可靠性、电能质量和经济效益。
因此,电力系统稳定性的研究一直是电力领域的热门话题。
本文将探讨电力系统稳定性的现状、研究进展以及如何进行改进研究。
一、电力系统稳定性的现状电力系统稳定性是指电力系统在受到各种扰动(包括内部扰动和外部扰动)作用下,保持运行稳定的能力。
在现代电力系统中,因为输电距离长、负荷复杂、大规模发电等因素,系统稳定性问题日益凸显。
电力系统稳定性问题主要体现在以下几个方面:(1)电压稳定性。
电力系统输电距离远、负荷复杂,加之天气等自然因素的影响,导致电压失稳的问题较为突出。
电压失稳会导致电力设备损坏、供电不足等问题,甚至会造成事故。
(2)频率稳定性。
频率是电力系统中最基本的变量之一,它的稳定与否关系到电力设备的寿命、供电可靠性以及电能质量。
频率失稳会导致电力设备损坏,甚至是一些重要设备的振荡运动被激发出来,消耗大量的能量和电力资源。
(3)暂态稳定性。
在电力系统发生大扰动时,系统可能会经历一个短暂的失稳过程,并在一定时间内达到新的稳态。
暂态稳定性问题较为复杂,其影响因素也比较多。
二、电力系统稳定性研究进展近年来,随着电力领域技术的不断发展,电力系统稳定性研究也取得了一定的进展,主要体现在以下几个方面:(1)稳定控制策略研究。
针对电力系统稳定性问题,在控制系统应用方面,各种新的思路和算法被提出。
例如,采用智能控制算法来控制电压稳定和频率稳定,以及使用一些新型的控制器来提高系统的控制效果。
(2)发展先进的电力装置和交流输电技术。
新一代电力设备和技术的不断发展,为电力系统稳定性的保持提供了重要条件。
例如,柔性直流输电技术和柔性交流输电技术等先进技术被广泛应用于电力系统中。
(3)开展全面、系统的电力系统稳定性研究。
为了更好地解决电力系统稳定性问题,各国学者和研究人员在稳定性研究方面开展了大量的实验和仿真研究。
电力系统稳定性概念及分析方法
电力系统稳定性概念及分析方法目录1电力系统稳定问题分类 (2)2功角稳定问题 (3)3频率稳定问题 (5)3.1频率稳定与频率崩溃 (5)3.2频率稳定的判定和分析 (6)3.3频率控制的措施 (6)4电压稳定问题 (7)4.1电压稳定与电压崩溃 (7)4.2电压稳定分析的理论依据 (8)4.3电压稳定分析方法 (9)4.4电压稳定控制措施 (11)5系统设备热稳定及线路过负荷问题 (12)6电力系统暂态稳定分析方法 (13)6.1暂态稳定分析与动态安全评估 (13)6.2时域仿真法 (14)6.3暂态能量函数法 (14)6.4混合法 (15)6.5扩展等面积法 (15)6.6人工智能法 (16)随着电力系统的建立与发展,交流输电系统中稳定运行逐步成为影响系统安全运行的主要问题,因而也是电力系统运行管理特别是调度管理人员必须熟悉与重视的问题。
稳定性是对动态系统的基本要求,动态系统是其行为要用微分方程描述的系统。
动态系统稳定问题的研究由来已久,有200多年的历史,其中大部分理论问题已很完整,但电力系统稳定问题具有某些特殊性:(1)电力系统是一个高阶的动力系统,动态过程复杂,进行全状态量的分析很困难,在进行实用分析时,要根据过渡过程的特点和分析的目的,加以简化;(2)电力系统的运行特性具有强烈的非线性特性,在大扰动情况下,一般会出现巨大能量的转换,与弱电的动态系统有很大不同;(3)电力系统是一个高维多参数的复杂系统,系统的各项参数既相互独立又相互关联,系统稳定性是系统的总体行为。
功角稳定、电压稳定和频率稳定等稳定问题只是在稳定破坏过程的各阶段表现出特点不同的几种稳定行为,它们都是相互关联、相互转化的。
1电力系统稳定问题分类在进行电力系统功角稳定性研究时,从工程概念出发,根据稳定破坏的模式、原因、分析方法、预防及处理措施的不同,将功角稳定分成几种类型。
经过数十年的发展,目前习惯分为静态稳定、暂态稳定和动态稳定。
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提高交流输电系统稳定性的措施
摘要:本文从输电系统安全可靠运行的重要因数出发,阐述了输电系统稳定运
行的重要性,从而得出了提高交流输电系统稳定性的具体措施。
关键词:输电系统稳定性静态暂态措施
1 输电系统稳定性的重要性
输电系统运行的稳定性,是输电系统安全可靠运行的重要因数。
随着输电系
统规模的扩大,输电距离和输送容量大大增大,系统的稳定问题就显得比较突出。
可以说,输电系统稳定性是限制交流电流远距离输电送电距离和输送能力的决定
因素。
所以,必须采取各种措施来提高输电系统的稳定性,从而提高输送能力。
从静态稳定分析可知,如果正确选择调节器的参数,使输电系统不发生自发振荡时,那么输电系统具有较高的功率极限,一般也就具有较高的运行稳定度。
从暂
态稳定分析可知,输电系统受大扰动后,发电机轴上出现的不平衡转矩将使发电
机产生剧烈的相对运动;当发电机的相对角的振荡超过一定限度时,发电机便会
失去同步,从而破坏了稳定性。
从这些概念出发可以得出提高输电系统稳定性和
输送能力的一般原则是:一是尽可能地提高输电系统的功率极限;即应从提高发
电机的电势E、减小系统电抗x、提高和稳定系统电压U等方面着手。
二是尽可
能减小发电机相对运行的振荡幅度;即应从提高提高暂态稳定,减小发电机转子
轴上的不平衡功率、减小转子相对加速度以及减少转子相对动能变化量等方面着手。
2 提高交流输电系统稳定性的措施
采用自动调节励磁装置:当发电机装设自动励磁调节器时,发电机可看做具
有E'q为常数的功率特性,这也就相当于将发电机的电抗从同步电抗xd减小为暂
态电抗x'd了。
发电机的电抗在输电系统总电抗中所占的比重很大,因此,减小
发电机的电抗可以提高系统的功率极限和输送能力。
如果采用按运行参数的变化
率调节励磁则甚至可以维持发电机端电压为常数,这就相当于将发电机的电抗减
小为零。
因此,发电机装设先进的调节器就相当于缩短了发电机与系统间的电气
距离,从而提高了静态稳定性。
自动励磁调节对改善暂态稳定也有明显作用,良
好的自动励磁在暂态摇摆过程中能增大系统的阻尼,从而能使系统振荡迅速平息
下来,缩短摇摆过程,这是十分有利的。
此外,为改善暂态稳定性,现在的励磁
系统都配备有某种强行励磁装置,其作用是在系统故障时,迅速增加发电机的励
磁电压,减小了E'q的衰减程度,如果强行励磁倍数很高,甚至可以使暂态电势
增大。
改善电网结构及减小线路电抗:电网结构是输电系统安全稳定运行的基础,
改善电网结构的方法较多,例如增加输电线路的回路数,减小线路电抗加强系统
的联系;另外,当输电线路通过的地区原来就有输电系统时,将这些中间系统与
输电线路连接成为较大的联合输电系统,这样可以使长距离的输电线路中间点的
电压得到维持,相当于将输电线路分成两段,缩小了电气距离。
而且,中间系统
还可与输电线交换有功功率,起到互为备用的作用。
在输电系统中间接入中间调
相机,这些调相机配有先进的自动励磁调节器,则可以维持调相机端点电压甚至
变压器高压母线电压恒定。
这样,输电系统就等值地被分割为两段,每一段的电
气距离将远小于整个输电系统的电气距离,输电系统的稳定性得到提高。
由于调
相机维护工作困难,已逐步被静止补偿器所替代。
另外减小线路电抗主要是通过
采用分裂导线、提高线路额定电压等级以及采用串联电容器补偿等方法来提高输
电系统的稳定性。
快速切除短路和自动重合闸:快速切除故障是提高暂态稳定最根本、最有效
的措施,同时又是简单易行的措施。
快速切除故障的作用是减小加速面积,增大
减速面积,提高了发电机之间并列运行的稳定性。
另一方面,快速切除故障也可
使负荷中的电动机端电压迅速回升,减少了电动机失速和停顿的危险,提高了负
荷的稳定性。
切除故障时间是继电保护装置动作时间和断路器动作时间的总和。
目前可达到短路后0.06s切除故障线路,其中0.02s为保护装置动作时间,0.04s
为断路器动作时间。
高压输电线路的短路故障,绝大多数是瞬时性的,故障线路
切除后通过自动重合闸装置立即重新投入,大多数情况下可以恢复正常运行,成
功率可达90%以上。
超高压输电线路的故障大多数是单相接地,这类故障可以采
用按相动作的单相重合闸装置。
这种装置自动选出故障相切除,经过一小段时间
后又重新合闸。
由于只切除一相,送电端的发电厂和受端系统没有完全失去联系,故提高了系统的暂态稳定性。
系统解列与异步运行和再同步:合理采用各种提高稳定的措施之后,可以大
大提高系统运行的稳定性,但不能保证破坏系统稳定的事故绝对不发生,因而可
能出现未能预料的严重事故,使系统仍有可能失去稳定。
为此,可以采取系统解列、异步运行和再同步等应急措施,以减少损失,尽快恢复对用户的正常供电。
系统解列就是当系统稳定破坏已不可避免时,尽量限制事故扩大,减少稳定破坏
造成的危害。
把已经失去同步的输电系统,在适当的节点或解列点断开某些断路器,使系统分解为若干独立子系统,各自保持同步的部分。
这样,各部分可以继
续同步运行,保全系统的大部分。
在事故消除后,经过调整,再把各部分并联起来,恢复系统正常运行方式。
正确选择解列点很重要,应该让解列后各部分的电
源和负荷基本上平衡,否则将使系统的某一部分的频率和电压大幅度下降,甚至
崩溃,而另一部分的频率和电压上升很高。
如果系统稳定的破坏不是由发电机本
身的故障而引起的,可以考虑允许因稳定破坏而转入异步运行的汽轮发电机继续
留在系统中工作,并采取措施促使发电机恢复同步运行。
但这种短期异步运行方
式主要适用于有功功率储备较欠缺、无功功率储备较充裕的输电系统中的隐极式
同步汽轮发电机。
在发电机异步运行时,仍可向系统中送出部分有功功率,但要
从系统中吸取无功功率,这样必将大大地改变系统中的无功功率的平衡关系,降
低系统的电压水平。
当个别汽轮发电机因励磁系统的故障而失磁时。
只要故障不
危及发电机组的继续运行,且系统中无功电源充足,可以不立即切除失磁的发电机,而让它在系统中短时间异步运行,待励磁系统故障消除后,重新投入励磁,
使它恢复正常的同步运行。
采用快速汽门控制与电气制动:在系统故障时,对于汽轮机采用快速的自动
调速系统或者快速关闭进汽门的措施,就会显著减小过剩功率,提高系统的暂态
稳定性。
水轮机由于水锤现象不能快速关闭进水门,因此有时采用在故障时从送
端发电厂中切掉一台发电机的方法,这等值于减少原动机功率。
电气制动就是当
输电系统中发生短路故障时,发电机输出的有功功率急剧减少,发电机组因功率
过剩而加速,迅速投入制动电阻,消耗发电机的有功功率以制动发电机,使发电
机不失步。
另外变压器中性点经小电阻接地的作用为接地短路时的电气制动,使
系统发生不对称接地短路时,产生的零序电流分量通过接在变压器中性点的接地
电阻将产生有功功率,同样减少了发电机转子的不平衡功率,提高输电系统的暂
态稳定性。
参考文献:
[1]卢强.电力系统非线性控制.1993年.
[2]袁宇春.电网技术.1997年.12期.
[3]韩祯祥.电力系统自动化.1997年.1期.。