理论教育 电力系统稳定的基本概念简介

电力系统稳定的基本概念简介

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:电力系统中同步发电机都是并联运行的。电力系统静态稳定性是指系统在某种正常运行状态下,突然受到某种小扰动后,能够自动恢复到原来的稳定运行状态的能力。在小干扰作用下,系统中各状态变量的变化很小。转子相对位置的变化,反过来又将影响系统中电流、电压和功率的变化,且在这一过程中,各状态变量的变化都较大。因此,分析电力系统稳定性的内在规律并研究提高稳定性的措施,对现代电力系统的可靠、安全运行是极其重要的。

电力系统稳定的基本概念简介

电力系统中同步发电机都是并联运行的。在正常运行时,原动机输入的机械功率发电机输出的电磁功率是平衡的,所以发电机都保持同步运行。如果电力系统受到一些小的或大的扰动(如系统负荷的随机变动是一种小的扰动,系统中发生故障或切除主干线路则是大的扰动),系统中发电机的电磁功率将发生变化,而原动机输入的机械功率由于惯性的缘故变化缓慢,不能立即响应,就引起了发电机转速的变化。在这个机电暂态过程中,转速偏离了同步转速,如果变化着的转速在同步转速上下的摇摆在经过一段时间后能够重新恢复到同步运行状态,称系统是稳定的;相反,如果转速偏离同步转速后不能恢复同步运行,则称系统是不稳定的。因此,稳定性可以看作是在外界扰动下发电机组间保持同步运行的能力。

电力系统静态稳定性是指系统在某种正常运行状态下,突然受到某种小扰动后,能够自动恢复到原来的稳定运行状态的能力。实际上电力系统中这种任意小的扰动是随时存在的,如负荷的变化,风吹导线使相间距离变化引起的线路电抗的微小变化,调速器、励磁调节器工作点的变化,系统末端的操作等。在小干扰作用下,系统中各状态变量的变化很小。

电力系统暂态稳定性是指电力系统在某种正常运行状态下,突然遭受到某种较大的扰动后,能够自动过渡到一个新的稳定运行状态的能力。实际上电力系统遭受大扰动是人们不希望的,但也是无法避免的,如大负荷的投切,大型元件(大型发电机、变压器、高压输电线路)的投切,短路故障的冲击等。系统受到大的扰动时,系统中的运行参数(电压、电流和功率)都将急剧地变化,致使原动机的机械功率与发电机的电磁功率失去平衡。在不平衡转矩作用下,转子的转速将发生变化。转子相对位置的变化,反过来又将影响系统中电流、电压和功率的变化,且在这一过程中,各状态变量的变化都较大。(www.daowen.com)

电力系统的稳定性问题还可以分为电源稳定性和负荷稳定性两类。电源稳定性就是要研究扰动后同步发电机转子的运动规律;负荷稳定性的实质就是电压稳定性,是指正常运行情况下或遭受扰动后,电力系统维持各负荷点母线电压在可接受的稳态值的能力。在实际系统中,这两种稳定性往往是交织在一起的,是相互影响和相互关联的。当发电机失去同步时,系统的电压稳定性也遭受到了破坏。

当系统运行失去了稳定,便不能保持同步运行,往往引起大面积的停电事故,严重地影响生产和生活。国外在20世纪60~70年代发生的几次停电事故以及近几年在美国、加拿大等国发生的大停电事故都是由于失去稳定而造成的,停电范围达百万平方千米,容量达数千万千瓦,停电时间达数十小时,造成数以百亿计的损失。在我国1970年以前,稳定问题主要发生在东北电网,其次是湖南电网。1970年后,国内几大电网的稳定事故都有所增长,系统运行的稳定性问题变得更加突出。因此,分析电力系统稳定性的内在规律并研究提高稳定性的措施,对现代电力系统的可靠、安全运行是极其重要的。1981年原电力工业部制定了《电力系统安全稳定导则》,规定了系统运行稳定性方面的要求与准则,以提高系统运行的安全性和可靠性

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