关于电力系统稳定_3
电力系统的稳定运行与优化资料
电力系统的稳定运行与优化资料电力系统作为现代社会中不可或缺的基础设施，承担着供应可靠电力的重要任务。
为了确保电力系统的稳定运行，需要进行优化管理。
本文将介绍电力系统的稳定运行问题和优化方法。
一、电力系统的稳定运行问题电力系统的稳定运行问题是指在遭受各种内外干扰时，保持电力系统运行在稳定状态的问题。
主要存在以下几个方面的挑战：1. 功率平衡问题：电力系统中，发电机的出力必须与负荷的需求相匹配，以维持系统功率平衡。
因为负荷和出力都是时刻变化的，功率平衡问题成为系统运行的关键。
2. 电压稳定问题：电力系统中，电压的稳定性对设备的运行和电能的传输有重要影响。
当电压波动较大时，会导致设备损坏、能量损失等问题。
3. 频率稳定问题：电力系统的运行频率需要保持在稳定的水平，过高或过低的频率都会对设备和用户造成不利影响。
二、电力系统的优化方法为了解决电力系统稳定运行问题，需要采用一系列的优化方法，从而提高系统的可靠性和效率。
以下是常用的几种优化方法：1. 发电机组的调度：通过合理的发电机组调度，可以使发电机的出力满足负荷需求，从而实现功率平衡。
发电机组的调度可以基于负荷预测、电价信号等因素进行优化，以减少系统能量损失。
2. 输电线路的规划与优化：输电线路是将电能从发电厂输送到负荷的重要组成部分。
通过合理规划和优化输电线路，可以降低电阻损耗、减少传输损失，并提高电力系统的电压和频率稳定性。
3. 负荷预测与管理：负荷预测是指根据历史数据和相关因素，对未来负荷需求进行预测，以指导电力系统的运行和调度。
准确的负荷预测可以帮助电力系统合理安排发电和输电，以满足负荷需求，并避免过载或过剩等问题。
4. 储能技术应用：储能技术可以有效解决电力系统的波动性问题。
通过将过剩电能转换为可储存的形式，如蓄电池、储气罐等，可以在需要时将储能释放，以保持电力系统的稳定运行。
三、结语电力系统的稳定运行是现代社会正常运转的基础，也是实现可持续发展的关键。
电力系统的稳定性与控制
电力系统的稳定性与控制电力系统是指由多个发电机、输电线路和负载组成的复杂系统，它的运行对于现代社会的各个领域都至关重要。
在电力系统的运行过程中，稳定性和控制是两个必须考虑的关键因素。
一、电力系统的稳定性电力系统稳定性是指在各种干扰下，电力系统能够维持正常的运行状态，并尽可能快速地恢复到稳定状态的能力。
电力系统稳定性又可分为动态稳定性和静态稳定性两种。
动态稳定性指电力系统在各种干扰下的瞬态响应能力，主要是指电力系统的暂态稳定性和动态稳定性。
暂态稳定性是指电力系统在遭受外部干扰（如故障）后，能否在短时间内恢复到稳态运行状态的能力。
动态稳定性则是指电力系统在受到内部或外部的干扰（如负荷变化或风电、太阳能等可再生能源发电波动）后，能否恢复到稳态或者维持稳态的能力。
静态稳定性是指电力系统在稳态下，保证所有负载得到足够的供电，并且不会出现过电压或欠电压、电流不平衡等问题的能力，主要体现在电压稳定性和频率稳定性两个方面。
为保证电力系统的稳定运行，需要进行相关措施的实施，其中包括：1. 预防措施：优化电力系统的设计和运行，完善故障保护系统，规范用电行为等。
2. 检测和诊断措施：技术的发展让电力系统的数据采集和处理更加精细，利用先进的算法和技术检测系统运行状态，快速发现问题并进行处理。
3. 控制措施：通过控制电力系统运行的各个参数，维持系统的稳态或稳定态，如控制发电机的输出功率、调节风力发电机的桨叶角度等。
二、电力系统的控制电力系统的控制可分为传统的PID控制和现代化的智能控制两种。
传统PID控制是一种经典的控制方法，根据控制目标和系统误差进行反馈控制。
但是由于电力系统受到的干扰较多、响应速度要求较高等因素，传统PID控制已经难以满足对电力系统的控制需求。
现代化智能控制则是利用计算机和通信技术，实现对电力系统的智能化控制，如模糊控制、神经网络控制、遗传算法控制等。
这些控制方法可有效提高电力系统的稳定性、控制精度和自适应能力。
电力系统运行稳定性分析及优化策略
电力系统运行稳定性分析及优化策略随着现代化社会的发展，电力系统的运行稳定性越来越受到重视。
电力系统在供电过程中必须保证电力的稳定性，因为任何一次突然的停电都会给社会和经济带来很大的影响。
因此，对电力系统的运行稳定性分析及优化策略研究成为热门话题。
本文将探讨电力系统运行稳定性的分析与优化策略。
一、电力系统稳定性的概念及分类电力系统稳定性是指电力系统在大幅度加载、突发故障和恶劣环境等情况下能够保持稳定工作的能力。
电力系统的稳定性包括动态稳定性，静态稳定性和暂态稳定性三种类型，其中动态稳定性是指电力系统在扰动后能够恢复稳定，包括振荡稳定和非振荡稳定。
静态稳定性是指电力系统在负荷变化后达到新的稳态工作状态，即平衡点。
暂态稳定性是指电力系统在扰动作用下，如负荷突然变化或故障时，能够保持电压和频率的正常工作状态。
二、电力系统运行稳定性分析方法电力系统运行稳定性分析是电网规划和市场运营的基础之一。
现代稳定性评估方法包括基于模型的传统方法和基于数据分析的现代方法两种。
其中基于模型的传统方法包括能量函数法、传递函数法、模型工具包法等。
而基于数据分析的现代方法包括模糊集方法、神经网络方法、遗传算法方法等。
其中，遗传算法是一种先进的优化计算工具，被广泛应用于电力系统的稳定性分析和优化策略中。
三、电力系统运行稳定性优化策略电力系统的优化策略是指通过运用先进的技术手段，协调结构和控制调度，改善系统运行质量，提高系统的效益。
电力系统的运行稳定性优化策略分为两种，一种是基于机会约束策略的控制方法，另一种是基于线路故障约束策略的控制方法。
其中，前一种策略即是基于前馈控制的控制方法，后一种策略则是基于反馈控制的控制方法。
四、电力系统运行稳定性的未来发展电力系统在未来的发展中，将基于数字化和智能化管理成为智慧电网，致力于优化电网能源的生产、传输和消费。
未来电力系统将会采用地震自适应控制等技术，加强对电网的实时监控、诊断以及快速响应度。
电力系统稳定控制方式
汇报人：日期:•电力系统稳定概述•电力系统稳定控制技术•电力系统稳定控制装置•电力系统稳定控制策略目•电力系统稳定控制系统•电力系统稳定控制展望录电力系统稳定概述保证电力系统的正常运行，防止因稳定问题导致的大面积停电或其他严重事故。
保障电力系统的安全性和可靠性，确保电力供应的连续性和稳定性。
提高电力系统的经济性，通过稳定控制方式优化电力系统的运行状态，降低运行成本。
电力系统稳定包括静态稳定、暂态稳定和动态稳定三类。
静态稳定是指电力系统在稳态运行时，经受住微小干扰的能力。
动态稳定是指电力系统在受到大的干扰后，经过一段时间能够达到新的稳定状态。
暂态稳定是指电力系统在受到大的干扰后，经过一段时间能够恢复到原来的运行状态。
电力系统稳定是指电力系统在正常运行时，经受住外界干扰的能力，保持稳定运行的状态。
根据稳定性的不同，电力系统稳定控制方式可以分为以下三类2. 紧急控制方式：在电力系统出现不稳定状态时，采取紧急措施，如切机、切负荷等，以恢复电力系统的稳定运行。
1. 预防控制方式：通过预测和分析电力系统的运行状态，提前采取措施预防稳定问题的发生。
3. 恢复控制方式：在电力系统受到干扰后，采取措施使电力系统恢复到原来的稳定状态或者达到新的稳定状态。
电力系统稳定控制技术通过控制发电机的出力和负荷的频率，保持电力系统的频率稳定。
负荷频率控制电压控制阻尼控制通过控制变压器的分接头和无功补偿装置，保持电力系统的电压稳定。
通过控制电力系统的阻尼，提高电力系统的稳定性。
030201通过励磁控制装置，快速调节发电机的电压和无功功率，提高电力系统的稳定性。
快速励磁控制通过控制发电机的出力，保持电力系统的频率和电压稳定。
自动发电控制通过无功补偿装置，快速调节电力系统的无功功率，提高电力系统的稳定性。
动态无功补偿利用人工智能技术，实现电力系统的智能稳定控制。
智能控制通过控制微电网的能源，提高电力系统的稳定性。
微电网控制通过控制新能源的接入和功率预测，提高电力系统的稳定性。
电力行业电力系统稳定运行
电力行业电力系统稳定运行电力行业是现代社会的重要基础产业之一。
电力系统的稳定运行对于保障社会经济正常运转、维持人们生活的基本需求至关重要。
本文将以电力系统稳定运行为主题，从电力系统的定义、稳定运行的意义、稳定运行面临的问题以及解决方案等多个方面进行论述。
一、电力系统的定义电力系统是指由电源、输电线路、变电站和配电网等组成的电力供应系统。
它以生成、输送和分配电能为主要任务，将电能从发电厂输送至终端用户。
电力系统通常包括发电、输电、配电三个环节，是一个相互关联、相互作用的复杂系统。
二、电力系统稳定运行的意义电力系统的稳定运行是指在外部与内部扰动的影响下，电力系统维持正常工作状态，不发生失稳或崩溃等严重故障，并保证电压、频率等电气参数的稳定。
电力系统稳定运行的意义在于：1. 保障供电可靠性：稳定运行能够确保供电的可靠性，避免停电、电压波动等问题的发生，满足用户对电能的需求。
2. 维护设备安全运行：电力系统稳定运行不仅能保证用户供电可靠，也能延长电力设备的寿命，避免电力设备的过载、过热等问题。
3. 提高电能利用率：电力系统稳定运行能够有效地提高电能利用率，减少能源浪费，降低电能生产成本。
三、电力系统稳定运行面临的问题电力系统稳定运行面临着多种问题，主要包括：1. 电力负荷波动：电力负荷存在较大的波动性，如工业用电的负荷波动、季节性用电特点等，这对电力系统的稳定运行造成一定的挑战。
2. 电力设备故障：电力设备存在老化、过载、短路等故障风险，一旦发生设备故障，可能导致电力系统的失稳运行。
3. 外部环境变化：如天气变化、自然灾害等因素对电力系统运行产生影响，如风力发电在强风天气下容易发生故障。
4. 功率平衡问题：电力系统中的发电厂和负荷之间需要保持功率平衡，一旦功率不平衡，可能导致电力系统崩溃。
四、电力系统稳定运行的解决方案为了保持电力系统的稳定运行，需采取一系列解决方案，如下所述：1. 增加电力设备的可靠性：通过设备更新、维护和检修等措施，提高电力设备的可靠性和使用寿命，减少设备故障的概率。
电力系统的稳定控制与优化
电力系统的稳定控制与优化电力系统是现代工业社会运转的基石，其稳定运行对于经济的发展、社会的稳定至关重要。
然而，在电力系统运行过程中会受到各种因素的影响，如天气、负载、故障等，这些因素都会对系统的稳定性造成一定的影响。
因此，电力系统的稳定控制与优化成为了电力系统运营管理的重要课题。
一、电力系统的稳定控制电力系统的稳定控制是指在电力系统运行过程中，对各种设备、负载、电网的状态进行实时监测，及时发现并处理电网出现的各种问题，保障电力系统的稳定运行。
电力系统的稳定控制主要涉及三个方面：功率平衡、电压稳定和频率稳定。
（一）功率平衡功率平衡是指电力系统中发电机输出功率与负载需求功率之间达到动态平衡状态。
若电网功率的输出过剩或不足，电力系统就会出现电压或频率的波动，甚至引起系统的故障。
因此，功率平衡是电力系统运行中必须要掌握的核心问题。
（二）电压稳定电压稳定是指在电力系统负载发生变化时，电压在一定范围内波动的能力。
如果电压波动范围过大，就会影响电气设备的正常使用，甚至造成设备损坏。
因此，电压稳定的控制是保障电力系统稳定运行的关键。
（三）频率稳定频率稳定是指在电力系统中，电网工作频率在一定范围内保持稳定。
频率的波动会使旋转机械失去同步，导致电力设备因振动而损坏。
因此，频率稳定是电力系统运行的重要保障。
二、电力系统的优化措施电力系统优化措施是指在电力系统运行过程中，为了实现能源的高效利用、降低能源成本、提高电力系统的经济性和运行效率而采取的各种技术措施。
（一）发电机组的优化发电机组的调度方案是影响电力系统经济性和可靠性的关键因素之一。
采用发电机组优化调度的方法，是根据电力系统的负荷需求，合理安排各个发电机组的出力水平，保证电网的动态平衡，提高电网的利用效率和经济性。
同时，发电机组的优化调度还可以减少电网的耗损，提高电网的安全性和稳定性。
（二）电力网络的优化电力网络的优化在于提高电力系统的灵活性和可控性，降低机电耦合程度，提高电力系统的出力能力和接受负荷能力。
电力系统稳定的定义
电力系统稳定的定义1. 引言电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的系统，它的稳定性是保障电力系统正常运行的关键因素。
电力系统稳定性的定义包括对系统在各种异常和突发情况下的响应能力以及系统恢复到稳定状态所需的时间和能量等指标。
本文将从电力系统稳定的概念、稳定性的要素、评估方法和改进策略等方面进行详细讨论。
2. 电力系统稳定的概念电力系统稳定是指在电力系统内部和外部的各种扰动和变化的情况下，系统能够保持运行在稳定的工作状态，并具有抵御各种异常情况的能力。
稳定的电力系统应能够在发生故障或系统变化时自动调整，使系统仍能提供稳定的电能供应，并尽量减小对用户的影响。
3. 电力系统稳定的要素电力系统的稳定性由以下几个要素组成：3.1 大功率平衡稳定大功率平衡稳定是指电力系统在稳态和瞬态运行过程中能保持发电与消耗之间的平衡。
即电力系统能够在负荷变化或发电机出现故障时，通过启动备用发电机或调整负荷来维持电力供需平衡。
3.2 电压稳定电压稳定是指电力系统能够在负荷变化或故障情况下，保持电压恒定在合理范围内。
电压的异常变化可能会导致设备损坏，甚至引起电力系统的崩溃。
因此，电压稳定是电力系统稳定性的重要要素之一。
3.3 频率稳定频率稳定是指电力系统能够在负荷变化或故障情况下，保持系统频率恒定在合理范围内。
频率的异常变化可能会影响电力设备和用户设备的正常运行，因此频率稳定性对电力系统运行的重要性不可忽视。
3.4 安全稳定安全稳定是指电力系统能够在发生故障或系统变化时，不引起连锁故障并迅速恢复到稳定状态。
安全稳定性是保障电力系统不发生大范围停电和设备损坏的关键。
4. 电力系统稳定性评估方法为了评估电力系统的稳定性，可以采用以下几种方法：4.1 稳定裕度指标稳定裕度指标是一种量化电力系统稳定性的方法。
一般来说，稳定裕度指标越大，表示电力系统的稳定性越好。
常用的稳定裕度指标包括动态稳定裕度指标和静态稳定裕度指标。
4.2 动态仿真动态仿真是通过建立电力系统的动态模型，对系统进行数值仿真分析，以评估系统的稳定性。
电力系统稳定性简要概述
电力系统稳定性简要概述引言电力系统稳定性是指电网在受到外界扰动或内部故障时，恢复稳定工作状态的能力。
在电力系统中，稳定性是一个极其重要的概念，保证电网的稳定运行对于维持现代社会的基本运转至关重要。
本文将简要概述电力系统稳定性的基本概念和分类，以及相关的控制方法。
电力系统稳定性的概念电力系统稳定性可以分为三个方面：1.电力系统静态稳定性：指电力系统在小扰动下能够保持稳定的能力。
静态稳定性通常涉及发电机和负荷之间的平衡，以及电网的电压和频率的稳定性。
2.电力系统动态稳定性：指电力系统在大扰动下能够迅速恢复到稳定的能力。
动态稳定性涉及到电力系统的振荡和失稳问题，如发电机转子振荡和电压失控等。
3.电力系统暂态稳定性：指电力系统在受到突发大扰动（如故障、短路等）后，能够在较短的时间内恢复到正常稳定状态。
暂态稳定性主要涉及电力系统的电压和电流的快速变化过程。
电力系统稳定性的影响因素电力系统稳定性受到多种因素的影响，包括但不限于：1.发电机和负荷之间的平衡：发电机的产生功率必须与负荷的消耗功率相匹配，否则会导致电力系统的不稳定。
2.电网的电压和频率：电力系统的电压和频率必须保持在合理的范围内，否则会对电力设备和用户设备造成损坏。
3.线路和变压器的损耗：电力系统中的线路和变压器会产生电阻和电磁损耗，这些损耗会导致电能的损失，从而影响电力系统的稳定性。
4.电力系统的控制策略：电力系统的控制策略包括发电机的启动和停机控制、负荷的调整控制等，这些控制策略直接影响电力系统的稳定性。
电力系统稳定性的控制方法为了保证电力系统的稳定运行，需要采取一系列的控制方法。
以下是常用的控制方法：1.发电机的自动调节系统：通过自动调节发电机的励磁和机械输入，使得发电机的输出功率和电压保持稳定。
2.负荷调整控制：根据实际负荷需求，调节负荷的输出功率，使其适应电力系统的变化。
3.线路和变压器的补偿控制：对线路和变压器进行补偿，降低其损耗，提高电力系统的效率和稳定性。
电力系统稳定运行工作方案
电力系统稳定运行工作方案随着电力行业的快速发展和电力消费的不断增长，电力系统的稳定运行变得尤为重要。
为了确保电力供应的安全和可靠性，制定出一套科学合理的电力系统稳定运行工作方案至关重要。
本文将针对电力系统稳定运行工作方案进行详细的探讨和分析。
一、概述电力系统稳定运行工作方案是为了保证电力系统的运行安全和稳定，降低事故发生概率，提高电力供应的可靠性而制定的一系列措施和方针。
该方案的主要目标是提高电力系统的可靠性，保障电力供应的连续性，并在电力系统中发生突发故障时能够及时应对，保持系统的稳定。
二、电力系统稳定问题电力系统稳定是指系统在受到外界扰动或内部故障时，能够迅速恢复到正常状态并保持稳定运行的能力。
在电力系统中，常见的稳定问题包括功率稳定、电压稳定和频率稳定。
为了解决这些问题，以下工作方案可供参考。
1. 功率稳定工作方案（1）强化设备维护与检修：定期对电力设备进行检修和维护，确保设备的正常运行和稳定性。
（2）增加机组备用容量：通过增加发电机组的备用容量，提高系统的供电能力，降低发生供电紧张的概率。
（3）优化负荷分配：根据负荷变化的情况，合理安排负荷分配，实现电力系统的平衡和稳定运行。
2. 电压稳定工作方案（1）合理选取输电线路：在电网规划和建设过程中，合理选取输电线路的电压等级，减少输电损耗和电压波动。
（2）提高电力调度能力：加强对电力负荷和电压的监测和调节，实时掌握电网的运行状态，及时采取措施维护系统的电压稳定性。
（3）建设无功补偿设施：通过建设无功补偿设施，调节电网的无功功率平衡，提高电压的稳定性。
3. 频率稳定工作方案（1）增加调频机组容量：通过增加调频机组的容量，提高系统的调频能力，保障系统频率的稳定。
（2）加强对负荷的监测和控制：实时监测负荷的变化情况，通过控制负荷的增减，维持系统频率的稳定。
（3）改进电力市场机制：完善电力市场机制，鼓励调频机组的投入，提高频率稳定的整体水平。
三、应急响应与管理除了制定科学合理的稳定工作方案外，电力系统还应建立应急响应与管理机制。
电力行业电力系统稳定运行
电力行业电力系统稳定运行随着工业化和城市化进程的加快，电力行业的发展变得愈发重要。
电力系统稳定运行对于保障国民经济运行、社会生活正常开展至关重要。
本文将就电力行业电力系统稳定运行进行探讨，包括稳定运行的定义、原因及相应措施。
一、稳定运行的定义电力系统稳定运行是指在外部负荷和故障的影响下，电力系统能够自动调节各个发电机组与负荷之间的平衡，保持电网的电压、频率和电能质量在合理范围内稳定。
二、稳定运行的原因1.电网负荷变化：随着社会发展，电网负荷不断增加，电力系统需要适应不同负荷的变化，保持平衡。
2.电力设备故障：电力系统中的各种设备可能发生故障，如发电机出力不稳定、变压器故障等，这些问题会影响电力系统的稳定运行。
3.输电线路故障：由于输电线路以及相关设备老化或破损，线路故障会对稳定运行造成影响。
4.天气变化：自然因素如风暴、雷击等也会导致电力系统的不稳定运行。
三、稳定运行的措施1.发电机组调控：发电机组是电力系统中最重要的组成部分之一，稳定运行的关键是确保发电机出力的稳定。
通过对发电机组的调整和运行参数的优化，可以保持发电机组与负荷之间的平衡。
2.负荷管理：负荷管理是指对电力系统负荷进行合理分配和调节，以保持电力系统的稳定。
通过预测和评估负荷的变化，制定合理的负荷分配方案，可以避免负荷过大或过小导致电力系统不稳定。
3.设备维护与管理：定期检修和维护电力设备，保持其正常运行状态，及时发现和排除潜在故障，提高电力系统的可靠性和稳定性。
4.电力系统调度控制：电力系统调度控制是指通过监测电力系统的运行状况、调整各个设备的运行状态，保持电力系统的稳定运行。
通过建立完善的调度控制中心和监测系统，及时察觉和响应电力系统的异常情况，采取相应的措施。
5.灵活运行策略：灵活运行策略包括尽可能多地引入可再生能源、增加电力系统的调节性储能、优化发电机组运行方案等。
通过采取这些策略，可以提高电力系统的运行灵活性和调节能力，保持电力系统的稳定运行。
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理论与实践关于电力系统稳定( )About Power System Stability ( )洪佩孙(河海大学,江苏南京210098)中图分类号:T M 712文献标识码:A文章编号:1009-0665(2002)02-0045-03收稿日期:2002-01-181 电力系统频率稳定概念电力系统功角稳定仅表明各发电机转子相对运动的稳定性。
如系统各发电机受扰动的作用,扰动消失后,最终各发电机仍能维持同步运转,则系统功角是稳定的。
电力系统频率稳定,则表明同步机转子绝对运动的稳定性,即各发电机不但维持同步,而且它们共同的转速维持在给定范围内,不会不断升高或不断降低。
由于发电机工作在同步状态,发电机转速变化表现为频率变化,故这种稳定性称为频率稳定性。
电力系统只有保持功角稳定和频率稳定,同步发电机的转子运动才是稳定的。
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。
由于系统频率特性的非线性,系统频率稳定性与扰动大小、扰动性质有关。
上述定义的稳定性称为静态频率稳定性,在扰动过程中,系统频率特性并未发生变化。
系统静态频率稳定性表明系统在某一运行点的频率稳定性。
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。
大扰动是系统运行方式的变化,如改变系统并联运行的发电机台数,改变负荷状态等。
系统频率崩溃一般是暂态频率稳定性破坏后的一种现象。
它是指系统在大扰动作用下,系统频率不断上升或下降,直至不能允许的值。
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。
2 电力系统频率稳定破坏的机制及判别方法电力系统频率稳定性是系统原动机发出的机械功率与系统负荷功率(包括电有功损耗功率)平衡的问题。
如不能平衡,则动力系统出现功率过剩,有可能出现频率稳定破坏的问题。
设系统原动机的总机械功率输出为P M ,系统总负荷功率(包括各种损耗)为P L ,则过剩功率为P =P M -P L(1)式中,P L 为发电机的电磁功率输出; P 有时习惯称为发电机发出的电磁功率与负荷消耗的电磁功率之差,这是不对的,因为发电机所发的电磁功率等于所接负荷消耗的电磁功率,不可能出现差值;P M 为机械功率,当P M 不能全部转换为电磁功率时,就出现过剩机械功率 P ,该 P 就将作用在转子运动上,加速或制动转子的运动,定量关系由下式决定。
P =T jd d t =T j d f d t(2)式中, 为发电机转速;f 为系统频率;T j 为惯性常数;t 为时间。
所以系统出现过剩功率是引发频率变化的起因,但判断频率稳定性要看频率变化的结局。
根据(2)式,在t 时,频率变化为f =tP T jd t (3)判断(3)式的收敛性,即可判断结局的频率稳定性。
3 频率稳定性的判据3 1 静态频率稳定条件频率稳定性与功角稳定性分析一样,稳定问题452002年4月江 苏 电 机 工 程Jiangsu Electrical Engineering 第21卷第2期是一个动态问题。
图1中的P M (f )、P L (f )分别为系统原动机机械功率与频率关系的特性曲线、负荷电磁功率与频率关系的特性曲线。
在小扰动条件下,这两组特性不变。
初始运行点为a,频率为f 0。
在扰动作用下,出现 f ,出现 P 。
如P ff =f 0<0(4)则扰动消失后,工作点又回到a 点。
显然,如在工作点有P ff =f>0(5)则在工作点,系统静态不稳定。
图1 静态频率稳定条件系统静态频率稳定性是在系统不改变频率特性条件时的频率稳定性。
(4)式是系统在f 0运行点静态频率稳定性的判据。
3 2 暂态频率稳定条件当系统改变了运行方式,相应的系统频率特性发生了变化时,系统频率将发生变化。
在此情况下,系统频率稳定特性称为系统暂态稳定性。
系统暂态频率稳定性可定义:系统在持续大扰动下,系统频率特性发生变化,如系统频率能在规定范围内稳定,则该系统是暂态频率稳定的,否则是不稳定的。
图2表明系统电源组成发生了变化,等效原动机功率 频率特性由P M0(f )变为P M1(f )。
系统原始运行点为a 点,因在扰动下P M (f)特性发生了变化,出现功率缺额,即负值的 P ,原动机减速,频率下降到f 1,则达新的稳定点b,系统是暂态频率稳定的。
在此情况下,如暂态过程为t 1,则自扰动开始,达t 1时,有P t=t1)在新的稳定运行状态下,系统频率偏差为f =t11T jP (t ) d t (7)故暂态频率稳定条件应由以下两个判据表示。
(1) P f<1,(0<t <t 1)(8-1)(2) P (t )=0,(t =t 1)(8-2)4 系统频率-功率特性分析由(5)式、(6)式、(7)式看出,系统频率稳定的必要条件是 P 是频率的函数,即 P 应随f 的变化而变化,且 P 随f 增大而减小。
P =P M -P L 是由原动机频率特性和负荷频率特性决定的,要分析 P (f )的性质,必须分析P M (f )与P L (f )的性质。
负荷的功率频率特性,除纯电阻负荷外,都与频率有关,系统综合负荷特性在P f 平面上都是f的升函数。
原动机的功率频率特性与负荷的功率频率特性有很大不同。
图2 暂态频率稳定条件图3为系统原动机的功率频率特性,图中并绘出了负荷的功率频率特性P L (f )进行对比。
可以看出,它具有强烈的非线性性质。
ab 是工作段,也就是系统在正常运行情况下的工作范围,它具有非常陡的下降特性,其坡度由原动机调速器增益确定,图1、图2中的P M (f )就是这一段工作特性的放大。
其覆盖频率范围仅为1~2Hz 。
由于这一段特性是有差的,所以它不能保证系统正常运行时对频率的严格要求。
系统的频率准确度是靠 二次调节 保证的,频率的二次调节是通过46江 苏 电 机 工 程图3 原动机功率频率特性改变调速器定值实现的;实际上是平移P M (f )特性,从原理上看,这是一种积分校正,故可实现 无差 。
二次调节是一个慢速过程,对频率稳定性无直接影响。
ad 段近似为圆弧形。
由于调节器的工作范围很窄,这一段特性调速器不起作用,相应于汽门(水门)开放到最大位置。
当频率偏差不大时,这一段特性可用直线ac 表示。
在该段范围内,原动机的输出功率近似为常数,这一段频率范围为3~5Hz 。
在特性上c 点以外,如图3中示出的cd 段,由于原动机转速有较大的降低,所以机械功率不再保持常数,P M (f )出现上升的特性。
系统频率稳定性主要取决于原动机功率频率特性的性质。
5 系统运行状态对系统频率稳定的影响当系统运行于图3中的ab 段时,系统静态频率稳定性肯定是稳定的。
此时系统频率调节和发电机间功率分配是由原动机调速器控制。
以P L 1(f )特性代表的负荷就工作在此范围。
当系统频率偏差较大时,工作点进入ac 段。
调速器(一次及二次调节)已不能起调节作用,系统频率已不能保证准确度,但静态频率稳定性还是能保证的,为了调节频率,只有通过低频减载装置切除负荷。
图3中的负荷P L2(f )就工作在该状态。
系统工作在P M (f )特性的ab 和ac 段是不会出现频率稳定破坏的问题。
但在c 点以后,系统就会出现频率稳定破坏的后果。
如图3中,系统负荷特性为P L 4(f )时,显然将发生频率不稳定现象。
在此情况下,系统中一直出现功率缺额,系统频率将下降到相当低(图中f 很低的情况未画出),出现频率崩溃现象。
即使系统负荷特性为P L 3(f )时,P L 与P M 在cd 段有交点,但交点相应的频率甚低,也属电压崩溃现象。
6 结论(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)系统频率稳定问题主要是原动机功率频率特性问题,因为它不能任意更改。
(3)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按频减负荷装置。
(4)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(详见下期的 关于电力系统稳定( ) )。
江苏省宜兴铜官山蓄能电站工程启动3月11日,宜兴抽水蓄能电站又一工程设备在宜兴招标,这标志着江苏省第一个大型水电项目启动建设。
宜兴抽水蓄能电站在海拔500m 以上的宜兴铜官山上,总投资50亿元人民币,建成后将成为全国第三大抽水蓄能电站。
电站第一台机组将于2007年投运,整个电站功率为100MW,辐射整个江苏省。
47洪佩孙 关于电力系统稳定( )。