电力系统稳定性分析-小论文
电力系统的稳定性分析与控制技术

电力系统的稳定性分析与控制技术研究主题:电力系统的稳定性分析与控制技术摘要:电力系统是现代社会运行的重要基础设施,其稳定性对于保障电力供应的质量和可靠性具有至关重要的意义。
随着电力需求的不断增长以及电力系统规模的扩大,电力系统的稳定性问题愈加突显。
本文通过对电力系统的稳定性分析与控制技术进行深入研究,旨在提出有效的解决方案,以确保电力系统的稳定运行。
一、研究问题及背景电力系统的稳定性一直以来都是电力行业关注的焦点问题之一。
在电力系统运行过程中,可能出现诸如发电机失稳、电力负荷波动、电网故障等问题,这些都会对电力系统的稳定性产生不利影响。
因此,研究电力系统的稳定性分析与控制技术对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
二、研究方案方法1. 电力系统稳定性分析方法(1)采用传统的幅值-相位法进行电力系统稳定性分析,对电力系统的功率稳定性等进行评估和分析。
(2)利用变分法等数学方法,对电力系统中的动态过程进行建模和仿真,以评估电力系统的稳定性。
2. 电力系统稳定性控制技术(1)利用状态估计和控制方法,对电力系统进行在线监测和控制,及时发现和处理可能引发不稳定的因素。
(2)应用高级控制理论,如模糊控制、神经网络控制等,对电力系统的稳定性进行控制和优化。
三、数据分析和结果呈现1. 收集和整理电力系统的运行数据,通过数据分析方法,对电力系统的稳定性问题进行量化评估。
2. 基于所采用的稳定性分析方法和控制技术,利用模拟仿真平台和实际电力系统数据,进行实验验证。
3. 根据实验结果,绘制曲线图、表格等形式清晰地展示数据分析和结果。
四、结论与讨论通过对电力系统稳定性分析与控制技术的研究,得出以下结论:1. 电力系统稳定性分析方法的有效性得到验证,并进一步提出了改进和优化的方案。
2. 电力系统稳定性控制技术能够有效提升电力系统的稳定性水平,并对控制策略进行了讨论和改进。
3. 对于特定电力系统问题,提出了相应的解决方案,并对其效果进行了评估和讨论。
电力系统的稳定性分析与评估方法研究

电力系统的稳定性分析与评估方法研究电力系统的稳定性是电力系统运行稳定的一个重要指标。
稳定性的研究对确保电力系统的可靠性和安全运行至关重要。
本论文旨在探讨电力系统稳定性分析与评估的方法,以提高电力系统的运行效率和稳定性。
1. 研究问题及背景电力系统的稳定性分析是电力系统运行管理的关键问题之一。
随着电力工业的快速发展,电力系统规模与复杂度不断增加,电力系统的稳定性问题变得越来越突出。
电力系统稳定性问题主要包括动态稳定性和静态稳定性。
动态稳定性研究电力系统在外部扰动下恢复稳定的能力,而静态稳定性研究电力系统在正常运行条件下维持稳定的能力。
目前,电力系统稳定性分析与评估的方法主要包括传统方法和基于智能算法的方法。
传统方法主要依赖于电力系统的数学模型和数值计算方法,这种方法在一定程度上能够预测和评估系统稳定性,但受到模型简化和计算能力的限制。
基于智能算法的方法利用人工智能和机器学习技术,通过大数据分析和模式识别来揭示电力系统的稳定性规律和影响因素,能够更全面地评估电力系统的稳定性。
本文将研究以下问题:传统方法和基于智能算法的稳定性分析方法的优缺点、适用场景和发展趋势;数据分析在电力系统稳定性评估中的作用和应用;基于智能算法的电力系统稳定性评估方法的开发与应用等。
2. 研究方案方法本研究将综合运用文献研究、数据分析和模型建立等方法,以实际电力系统数据为基础,通过收集和整理相关文献,分析不同的电力系统稳定性分析方法,结合数据的特点,提出一种适用于电力系统稳定性评估的基于智能算法的方法。
具体方法包括:首先,通过文献研究对传统方法和基于智能算法的稳定性分析方法进行比较和评估,分析其优缺点和适用场景。
其次,利用实际电力系统数据进行数据分析,探索电力系统稳定性评估中的关键因素和规律。
然后,基于智能算法,建立电力系统稳定性的预测模型,并通过对比实际数据和模型结果,验证模型的有效性和准确性。
最后,整理分析结果,提出改进和优化的建议。
电力系统中的电力稳定性分析与改善

电力系统中的电力稳定性分析与改善随着电力需求的不断增长,电力系统的稳定性变得尤为重要。
电力稳定性是指电力系统在各种异常情况下能够维持正常运行的能力,如电力负荷突然增加或减少、发电机失效等。
本文将探讨电力系统中的电力稳定性分析与改善,以提高电力系统的可靠性和可维护性。
一、电力系统的基本结构在深入探讨电力稳定性之前,我们首先需要了解电力系统的基本结构。
电力系统主要由电厂、输电网和配电网组成。
电厂是发电的核心,可以利用化石燃料、水力、核能等方式来产生电能。
输电网将发电厂的电能通过高压电缆或输电线路传输到不同地区的用户。
配电网则将电能传递给最终的终端用户。
二、电力稳定性的分析1. 负荷平衡电力系统中负荷平衡是电力稳定性的基础。
负荷平衡指的是电力需求与电力供应之间的平衡,即系统中的发电能够满足用户的用电需求。
当负荷突然增加或减少时,电力系统必须能够迅速调整发电量以保持负荷平衡。
否则,系统可能发生过负荷或欠负荷的情况,导致系统的不稳定。
2. 发电机的稳定性发电机是电力系统中最重要的组成部分之一。
它负责将机械能转化为电能。
发电机的稳定性决定了电力系统的整体稳定性。
在电力系统中,发电机必须能够稳定地运行,并适应系统负荷的变化。
如果发电机失去稳定性,可能导致电力系统的崩溃。
3. 输电网的稳定性输电网的稳定性对于保持电力系统的正常运行至关重要。
输电网包括输电线路、变电站等设备,它们负责将电能从发电厂传输到用户。
稳定的输电网能够减少电力损耗,并确保电能的安全传输。
因此,对输电线路、变电站等设备的定期检查和维护非常重要。
三、电力稳定性的改善在保持电力系统的稳定性方面,可以采取一些措施来改善系统的可靠性和可维护性。
1. 系统调节当电力系统发生负荷突变时,应及时进行系统调节,以保持负荷平衡。
系统调节可以通过增加或减少发电机的发电量来实现。
此外,利用储能设备也是一种有效的系统调节方法。
储能设备可以在负荷波动时释放或吸收电能,从而平衡电力供需。
电力系统中的稳定性分析

电力系统中的稳定性分析电力系统是现代社会中最重要的基础设施之一,其能源传输和分配对于各个领域的经济和社会发展都具有重要的影响。
但是,电力系统的运行也面临着许多挑战。
其中一个重要问题就是稳定性,即系统在受到外界扰动时是否能够快速恢复到正常状态并保持稳定。
本文将对电力系统的稳定性分析进行探讨。
一、电力系统的稳定性问题电力系统中,发电机、输电线路和负载之间相互作用,形成了一个复杂的动态网络。
当系统受到外界扰动时,例如系统频率、电压、功率等发生变化,系统的稳定性就会受到影响。
如果系统无法恢复到正常状态并保持稳定,就可能会出现电压崩溃、电流过载等问题,进而导致电力设备的损坏和停机,甚至引发全面的系统性事故。
二、稳定性分析的目的和方法为了保证电力系统的稳定性,需要对其进行稳定性分析。
稳定性分析的目的是确定系统在动态过程中的响应特征,并提供相应的稳定控制策略和措施,以保障系统的全面稳定。
稳定性分析的方法有很多种,根据问题的不同,选择的方法也会不同。
下面分别介绍基于小扰动线性化方法和非线性时域方法两种稳定性分析方法。
1.基于小扰动线性化方法的稳定性分析小扰动线性化方法是一种经典的稳定性分析方法。
它把问题分解为线性部分和非线性部分,对系统在静态基础状态下的微小扰动进行研究,以推导系统在扰动下的稳定性指标。
具体地说,小扰动线性化方法将电力系统建模成一组微分方程,对其做线性化处理后,通过系统的特征值和特征向量对系统的稳定性进行分析。
这种方法结论多数性好,对系统的稳定性判断准确,但是在复杂的非线性系统中,需要界定状态变量的扰动时,可能需要考虑很多特殊情况,会增加分析的难度。
2.非线性时域方法非线性时域方法是一种以计算机仿真为基础的稳定性分析方法。
该方法分析的不是线性部分,而是非线性部分,它直接考虑系统在运行中的非线性动态特征,用精细的数值仿真模拟模型中的各种不确定性和复杂因素。
基于非线性时域方法,通过针对电力系统运行时复杂的行为模式进行仿真实验,以获得系统的稳态响应和频率响应情况,然后通过分析仿真结果,得出关于系统稳态和动态响应的结论。
某电力系统中的稳定性问题研究与解决方案

某电力系统中的稳定性问题研究与解决方案一、引言近年来,随着电力系统规模日益扩大,电网稳定性问题也日益凸显。
电力系统的稳定性问题不仅会影响电力的质量和供应可靠性,同时还会对社会经济带来严重的影响。
因此,研究电力系统稳定性问题并制定有效的解决方案,对于保证电力系统的稳定运行具有极其重要的意义。
本文将以某电力系统为例,深入探讨电力系统稳定性问题的原因及解决方案,以期在实践中提供一定的指导和借鉴。
二、某电力系统中的稳定性问题1.问题的现象某电力系统存在着较为严重的电力系统稳定性问题,主要表现为系统电压波动大,容易发生短暂性失稳等现象,导致供电不可靠,电力质量下降等问题。
2.问题的原因电力系统稳定性问题主要由以下几个方面造成:(1)电力供需失衡。
电力系统中供电容量不能满足电力需求量时,会造成电力系统失稳。
(2)环境因素影响。
极端气候、地震等自然灾害和人为因素会造成电力系统损坏、停电等问题。
(3)电力系统结构问题。
电力系统中存在瓶颈环节,如输电线路、变电站等,容易形成电力系统的局部失稳。
(4)电力质量问题。
电力系统中的电压、电流等质量问题,也会影响电力稳定性。
3.问题的影响电力系统的稳定性问题直接影响到电力供应可靠性,会降低电力质量、提高停电率,严重影响社会经济的稳定。
三、某电力系统稳定性问题的解决方案1.加强电力供需平衡加强电力供需平衡,是电力系统稳定性问题必须解决的关键。
可以通过电力节约措施、推广节电设备等方式来增加电力供给;采用调峰机组及输电换流等技术手段来缓解需求高峰。
2. 环境因素监测及应对措施电力系统稳定性问题受到自然因素的影响较大,为减少环境因素的影响,可以对电力系统进行全面监测,建立应急预警系统,及时采取应对措施,减少电力系统受损风险。
3. 优化电力系统结构通过优化电力系统结构,降低电力系统中输电、变电等环节的阻力,来提高电力系统的稳定性。
采用智能电网等技术手段来完善电力系统的管理模式,提高电网的智能化水平,大大提高电力系统的质量和供应可靠性。
对电力系统稳定性研究论文

对电力系统稳定性的研究摘要:电力系统是一个结构复杂的大系统。
电力系统的稳定性对于保障国民经济的安全运营意义重大。
本文首先分析了电力系统稳定性的重要性,研究了电力系统运行的基本状态,最后结合电力系统稳定性的基本概念分析了电力系统稳定性的研究方法。
关键词::电力系统静态稳定暂态稳定中图分类号:tm73文献标识码: a 文章编号:1电力稳定性概述电力系统稳定可以概括地定义为这样一种电力系统特性,即它能够运行于正常运行条件下的平衡状态,在遭受干扰后能够恢复到可以容许的平衡状态当电力系统中各发电机问不能保持同步时,发电机送出的电功率和全系统各节点的电压及支路的功率将发生很大幅度的波动,如果不能使电力系统中各发电机间恢复同步运行,电力系统将持续的处于失步状态一即电力系统失去稳定的状态.因此保证电力系统稳定是电力系统正常运行的必要条件.只有在保持电力系统稳定的条件下,电力系统才能不问断地向用户提供合乎质量要求的电能.电力系统稳定性,根据研究问题的需要有不同的分类。
一般根据系统失去稳定性后的物理特征分为功角稳定、频率稳定和电压稳定。
2电力稳定性现状电力系统的稳定问题可按扰动的大小分为静态稳定问题和暂态稳定问题。
2.1静态稳定问题目前电力系统静态稳定分析的方法己有很多,特征值分析法是电力系统小扰动稳定分析比较成熟和广泛采用的方法。
特征值分析法是通过状态方程系数矩阵的特征值分析系统的稳定性。
若状态方程系数矩阵特征值的实部全为负,则系统是稳定的,否则,系统是不稳定的”对电力系统稳定性。
分析时,我们不仅对系统是否稳定感兴趣,对不稳定的原因以及如何提高系统的稳定性也同样感兴趣。
特征值法得到广泛应用的原因是它不仅能够对系统的稳定性进行判断,而且可以得到与系统稳定性相关的很多信息。
例如特征值的实部提供振荡模式的阻尼信息,虚部提供振荡模式的频率信息,而特征向量则反映系统状态变量在该振荡模式下参与系统动态的行为等信息。
这些已成功的被应用于电力系统静态稳定性评价确定控制器的安装地点!控制器参数优化等各个方面。
电力系统稳定性分析与控制技术研究

电力系统稳定性分析与控制技术研究电力系统作为现代社会的重要基础设施之一,对于保障国民经济的正常运行和社会稳定起着至关重要的作用。
而电力系统的稳定性则是保证电能供应可靠性的核心要素。
本文将对电力系统的稳定性分析与控制技术进行研究,探讨其在电力供应领域的关键问题和创新思路。
一、电力系统的稳定性分析稳定性是衡量电力系统的重要指标之一,它能够反映电力系统在各种扰动下的恢复能力和可靠性。
对于电力系统的稳定性分析,可以分为静态稳定性分析和动态稳定性分析两个方面。
在静态稳定性分析方面,主要考虑电力系统的平衡与不平衡条件下的稳定性问题。
通过对潮流分布、功率平衡、电压稳定性等指标的计算和分析,可以评估电网节点的电力负荷分配、变压器容量、线路阻抗等参数对电力系统静态稳定性的影响。
这为电网规划、运行和维护提供了有力的依据。
而在动态稳定性分析方面,则研究电力系统的瞬态和渐变过程中的稳定性问题。
电力系统的动态稳定性分析需要考虑电力系统的振荡频率、阻尼、暂态过程等因素,以及系统中不同部件之间的相互作用。
通过建立电力系统的动态模型和进行仿真计算,可以评估电网运行时是否会出现过电压、过电流等不稳定因素。
二、电力系统的稳定性控制技术为了保障电力系统的稳定运行,需要采取一系列的控制措施来应对各种扰动和故障。
下面将介绍一些常见的电力系统稳定性控制技术。
1. 功率控制技术功率控制技术是保证电力系统稳定运行的基础措施之一。
通过控制发电机的输出功率、输电线路的运行状态等,可以实现对电力系统功率平衡和电能供应的控制。
功率控制技术可以通过自动化控制系统实现,也可以通过人工干预进行调整。
2. 频率控制技术频率是电力系统运行稳定的重要指标之一。
频率控制技术主要是通过调整机组的发电功率来实现对电力系统频率的控制。
当电力系统的负荷发生变化时,频率会发生偏移,需要调整机组发电功率来恢复频率稳定。
频率控制技术可以通过传统的PI控制、模糊控制、遗传算法等方式来实现。
电力系统的稳定性与可靠性研究

电力系统的稳定性与可靠性研究一、引言电力系统作为现代经济运行的重要基础设施之一,已经成为了国家安全和社会稳定的重要保障。
然而,随着电力设备的老化和电力负荷的快速增长,电力系统的稳定性和可靠性问题也愈发凸显。
本文将就电力系统的稳定性和可靠性问题进行研究,探讨其原因和解决方法。
二、电力系统稳定性问题1. 稳定性定义稳定性是指电力系统在电力故障、电力失衡和各种扰动下,维持正常运行状态的能力。
电力系统能否保持稳定,直接关系到系统的运行和电力网络的安全。
2. 稳定性问题原因分析电力系统的稳定性问题可能是由技术因素、设备老化等多种原因引起的。
其中最主要的原因是电力负载的快速增长,导致了电力设备的超载和电力网络的不稳定,从而引起了电力系统的稳定性问题。
此外,电力系统的局部失稳和动态失稳也可能成为电力系统稳定性问题的一个原因。
局部失稳是指电力系统某一部分发生异常状态,而整个系统的其余部分仍处于正常状态。
动态失稳则是指电力系统在某些初始状态下,一旦扰动稍有改变,系统就会出现自我激荡的状况。
3. 稳定性问题解决方法解决电力系统的稳定性问题需要进行全面的技术分析和调试,采取有效的措施来提高电力系统的稳定性。
第一,需要加强电力系统设备的维护和更新,对老化设备进行更新替换,提升设备的质量和效率。
第二,要加强对电力系统的监测和控制,及时调整调度方案,确保电力系统的稳定工作,减少对电力系统的不稳定影响。
第三,需要提升电力系统的负载能力,通过加强电力系统的运行管理,完善实施优化方案,提高电力系统的有力调度能力和国内电网之间的合作配合,同时还要加强对国际电网的合作和互动,从而全面提高电力系统的稳定性。
三、电力系统可靠性问题1. 可靠性定义可靠性是指电力系统在一定时间内能够完成给定的任务和目标,如提供满足电力负荷需求的电力,同时能够保证电力设备和电力网络不断运行的一种概率。
电力系统可靠性决定了电力系统的稳定性和安全性。
2. 可靠性问题原因分析电力系统可靠性问题多与技术因素和人为因素有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电力系统稳定性分析及其控制策略1。
电力系统稳定性定义和分类电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下,一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行平衡点,且在该平衡点大部分系统状态量都未越限,从而保持系统完整性的能力。
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)多数电力系统工作人员,可能精通电力系统方面的专业知识,特别是电力系统“一次”方面的知识,即使从事“二次”方面工作的现场工作人员,处理的也大多是“继电状态" 工作方式的设备,所以对以动态控制理论制约的如此复杂的电力系统稳定问题就不一定熟悉,甚至会出现某些概念性的问题。
根据电力系统失稳的物理特性、受扰动的大小以及研究稳定问题必须考虑的设备、过程和时间框架,将电力系统稳定分为功角稳定、电压稳定和频率稳定3大类以及众多子类。
1.1功角稳定功角稳定是指互联系统中的同步发电机受到扰动后保持同步运行的能力。
功角失稳可能由同步转矩或阻尼转矩不足引起,同步转矩不足会导致非周期性失稳,而阻尼转矩不足会导致振荡失稳。
为便于分析和深入理解稳定问题,根据扰动的大小将功角稳定分为小干扰功角稳定和大干扰功角稳定。
由于小干扰可以足够小,因此,小干扰稳定分析时可在平衡点处将电力系统非线性微分方程线性化,在此基础上对稳定问题进行研究;而大干扰稳定必须通过非线性微分方程进行研究。
小干扰功角稳定是电力系统遭受小扰动后保持同步运行的能力,它由系统的初始运行状态决定。
小干扰功角稳定可表现为转子同步转矩不足引起的非周期失稳以及阻尼转矩不足造成的转子增幅振荡失稳.振荡失稳分本地模式振荡和互联模式振荡2 种情形.小干扰功角稳定研究的时间框范围通常是扰动之后10~20s 时间。
大干扰功角稳定又称为暂态稳定,是电力系统遭受输电线短路等大干扰时保持同步运行的能力,它由系统的初始运行状态和受扰动的严重程度共同决定。
同理,大干扰功角稳定也可表现为非周期失稳(第一摆失稳)和振荡失稳 2 种形式。
对于非周期失稳的大干扰功角稳定,研究的时间框架通常是扰动之后的3~5s 时间;对于振荡失稳的大干扰功角稳定,研究的时间框架需延长到扰动之后10~20s 的时间.1。
2电压稳定电压稳定性是指在给定的初始运行状态下,电力系统遭受扰动后系统中所有母线维持稳定电压的能力,它依赖于负荷需求与系统向负荷供电之间保持和恢复平衡的能力。
根据扰动的大小,电压稳定分为小干扰电压稳定和大干扰电压稳定2种.大干扰电压稳定是指电力系统遭受大干扰如系统故障、失去发电机或线路之后,系统所有母线保持稳定电压的能力.大扰动电压稳定研究中必须考虑非线性响应,根据需要大干扰电压稳定的研究时段可从几秒到几十分钟.小干扰电压稳定是指电力系统受到诸如负荷增加等小扰动后,系统所有母线维持稳定电压的能力。
小干扰电压稳定可能是短期的或长期的。
电压稳定可以是一种短期或长期的现象。
短期电压稳定与快速响应的感应电动机负荷、电力电子控制负荷以及高压直流输电(HVDC)换流器等的动态有关,研究的时段大约在几秒钟.短期电压稳定研究必须考虑动态负荷模型,临近负荷的短路故障分析对短期电压稳定研究很重要。
长期电压稳定与慢动态设备有关,如有载调压变压器、恒温负荷和发电机励磁电流限制等,长期电压稳定研究的时段是几分钟或更长时间。
长期电压稳定问题通常是由连锁的设备停运造成的,而与最初的扰动严重程度无关。
正确区分电压稳定和功角稳定:功角稳定和电压稳定的区别并不是基于有功功率或功角、无功功率或电压幅值之间的弱耦合关系.实际上,对于重负荷状态下的电力系统,有功功率或功角和无功功率或电压幅值之间具有很强的耦合关系,功角稳定和电压稳定都受到扰动前有功和无功潮流的影响.2种稳定应该基于经受持续不平衡的一组特定相反作用力以及随后发生不稳定时的主导系统变量加以区分。
1。
3频率稳定频率稳定是指电力系统受到严重扰动后,发电和负荷需求出现大的不平衡,系统仍能保持稳定频率的能力.频率稳定可以是一种短期或长期现象。
1。
4其他稳定问题电力系统还存在其他一些在原则上仍属系统稳定的问题,如一些电磁振荡或谐振,又如一些只在某些特定状况下产生的问题。
(1)同步机自激。
当同步机接入高压空载线路或系统串补电容后发生短路,因容性电流流经同步机,引起自激。
此时,同步机电压不断升高,这也是一种不稳定现象,但负载接入或短路切除后,即行消除.(2)异步电动机的运行稳定性。
异步电动机存在运行稳定性问题。
它也是影响系统电压稳定性的主要因素,但只要相对容量不大,异步电动机失稳不会影响系统节点电压稳定性。
在此情况下,仍属系统元件运行稳定性问题。
(3)系统个别贮能元件之间的振荡.例如电压互感器与电网部分分布电容之间发生的谐振(铁磁谐振),原则上也是稳定问题,但影响范围很小,故不列入系统稳定问题。
2.功角稳定问题2。
1功角稳定的定义极其分类功角与电压、频率一样,是并联运行交流系统的运行参数之一。
功角稳定与其他稳定模式一样,都是用来表征电力系统稳定行为的。
但功角稳定是表征同步机并联同步运行的稳定性,而同步运行是交流系统安全运行的最重要条件,同步运行是最弱的一种运行状态。
功角稳定破坏后,系统交流发电机间失去同步,将引起各同步机的励磁电势相对相位紊乱,同步机间的电流、节点电压及系统潮流分布混乱,最终会在自动装置作用下,系统瓦解。
所以,自交流系统建立后,功角稳定问题首先被提出后得到重视,并开展了系统性的研究。
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。
静态稳定。
实际上,动态系统的稳定性是系统的动态特性。
而“静态”一词纯属习惯称呼.电力系统静态稳定是指电力系统运行于初始平衡点,受到微小扰动,扰动消失后,系统能否以一定的精确度回到初始运行状态的性能.由于扰动微小,所以电力系统数学模型可线性化。
分析系统静态稳定行为时,可利用已发展完善的线性控制理论,进行解析和定性的分析。
由于电力系统正常运行时不可避免地受到各种微小扰动(骚动)的作用,所以电力系统静态稳定性表明电力系统在给定运行点运行时,基本稳定条件是电力系统在该点的固有稳定性。
根据静态稳定的定义,静态稳定不涉及到巨大的能量转移,故静态稳定控制手段也不涉及到大能量控制。
暂态稳定。
电力系统暂态稳定是电力系统运行于初始平衡点受到大扰动,扰动消失后,最终能否以一定的精确度回到初始状态下的性能。
如能,则在该运行点对此大扰动,系统是暂态稳定的。
暂态稳定一词也属习惯称呼,这种稳定模式过去也曾称为“动态稳定"。
电力系统在大扰动下,会出现功角变化的暂态过程。
但暂态稳定并不是研究暂态过程,它是电力系统动态特性的分析内容,暂态稳定是研究暂态过程的结局.线性系统受大扰动后,同样出现暂态过程,但扰动的大小并不影响结局的稳定性。
而非线性系统扰动的大小和作用过程就会影响结局的稳定性.由于暂态稳定面对的是非线性系统,分析方法只能采用数值计算法,建立给定系统的仿真模型,在给定的扰动下,计算其动态过程,也可找出一个代表扰动后能量变化的函数,计算其收敛性,目前用得最多的仍是面积法则。
动态稳定。
目前的动态稳定与历史上所用的该名词不同,目前的动态稳定是指同步发电机采用负反馈自动励磁调节器后发生的一种自发振荡失稳模式而提出的,过去将其包含在静态稳定范围内.它是一种小扰动下的稳定模式. 2。
2功角稳定分析的策略同步机间的功角—功率特性()M P f δ=是分析电力系统功角稳定的基本特性,是一个非线性方程.此外,如为多机复杂系统,潮流分布方程也是非线性方程。
所以,分析功角稳定时,电力系统是一个非线性系统。
非线性动态系统的稳定性与扰动大小有关,在某一运行状态(平衡点)下,系统是稳定的,当扰动大到一定程度时,就可能不稳定.所以分析功角稳定行为时,要计及扰动的大小.小扰动是一个定性概念,是指扰动小到非线性的运行参量可线性化。
在此情况下,电力系统功角稳定问题可用线性控制理论来分析。
当运行参量线性化时,稳定性与扰动量无关.相对于小扰动,在大扰动作用下,某些运行参量必须计及其非线性,不能线性化。
在目前,非线性系统稳定问题只有通过数值计算或数字仿真来分析。
在大扰动作用下,系统是否稳定就与扰动量有关。
需指出,系统稳定是一个动态问题,稳定行为是指系统受扰动后的“结局”,在不同大小的扰动作用下,系统出现的动态过程也不同。
但这是动态“品质" 问题,稳定性分析只关心其结局。
2.2。
1 静态稳定静态稳定表明,电力系统在某一运行点固有的稳定性是衡量电力系统牢固性的基本标准。
在某一运行状态下,电力系统静态稳定性能好,则在同样的大扰动条件下,暂态稳定性能亦必良好.由于静态稳定性可用线性控制理论分析,提高静态稳定性有一套成熟、有效的方法,所以提高电力系统静态稳定性是提高电力系统功角稳定性的基本措施。
静态稳定性分析可充分应用线性控制理论中的各种方法,这是最有利的条件。
静态稳定的研究,特别是对单机、对无限大系统的静态稳定的研究,不但能定量计算、方便地计算静态稳定极限、运行点静态稳定贮备系数等,且能进行解析研究、分析其规律性,研究其失稳机制。
但是,在实际电力系统中,静态稳定计算和分析不一定都能以单机对无限大系统等值,在此情况下就出现困难.两机(多机)系统静态稳定分析方法虽早在40年代初已由日丹诺夫进行了较完整的阐述,但要取得结果,仍需进行数值计算.目前计算机仿真计算方法已普遍采用。
实际系统的静态稳定计算可利用动态程序,输入小扰动量进行数值计算,取得定量结果.提高系统的静态稳定性的控制方法主要有:(1)基本方法是增大整步力矩。
(2)同步机自动励磁调节器是提高系统静态稳定性最经济、最有效的措施(3)使电源间转移阻抗尽量小.(4)保持电网枢纽点有较高的电压水平,控制电网上的无功功率分布,保持输电线上流过较大的无功功率(感性),包括同步电机装设低励限制器,保证发电机承担一定的无功功率。
2。
2。
2暂态稳定由于电力系统功角特性等的非线性,在某一运行点,随扰动增大而稳定性下降,因此,电力系统功角暂态稳定性低于静态稳定性.电力系统在\运行中,如短路、大功率切换是不可避免的,所以对电力系统稳定性实际起主要作用的是暂态稳定。