關(guān)于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的探討

關(guān)于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的探討 現(xiàn)如今，社會經(jīng)濟的發(fā)展越來越快，人們對電力的需求量也越來越多，電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性不僅與整個電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、安全密切相關(guān)，還會影響到人們的生產(chǎn)和生活，因而變得越來越重要。本文首先對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題進(jìn)行了分析，然后闡述了電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定分析方法及其控制措施。 【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 電壓穩(wěn)定 電力系統(tǒng)是一個龐大復(fù)雜的多變量非線性動態(tài)系統(tǒng)，確保電力系統(tǒng)正常運行的基本條件是安全以及穩(wěn)定。隨著電力市場化改革的不斷深入，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，遠(yuǎn)距離重負(fù)荷輸電的局面會越來越明顯，使得電力系統(tǒng)越來越頻繁地在接近網(wǎng)絡(luò)極限輸送能力的狀態(tài)下運行。所以，加強電壓穩(wěn)定性的研究具有非常重要的理論意義與現(xiàn)實意義。 1 電壓穩(wěn)定性問題的分析 電壓穩(wěn)定性問題是電力研究工作中發(fā)展比較晚的分支，電壓的穩(wěn)定性開發(fā)研究工作是發(fā)電機在所有情況下同步運行的分析，但是在電力系統(tǒng)產(chǎn)生電壓的時候無法滿足于負(fù)荷無功需求時的穩(wěn)定情況，所以電壓的穩(wěn)定與否主要是由電力系統(tǒng)的無功不足引起的。電力系統(tǒng)屬于動態(tài)系統(tǒng)，對于電壓穩(wěn)定性可以從以下幾個方面進(jìn)行研究： （1）電壓小干擾時候電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性； （2）電壓大干擾時候電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及系統(tǒng)電壓失穩(wěn)過程； （3）電力系統(tǒng)中穩(wěn)態(tài)平衡點能夠存在的可能性； （4）分析系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定性的概率，因此對系統(tǒng)中電壓是否穩(wěn)定的分析方法也有很多種。 2 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析方法 對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)防與控制的基礎(chǔ)條件就是分析電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的分析方法包括動態(tài)電壓法以及靜態(tài)電壓法兩類。 2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析 在靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法中比較常用的方法主要有奇異值分解（特征值分析）法、潮流多解法、靈敏度分析法、最大功率法、崩潰點法這幾種，它們都是在潮流方程或者是經(jīng)過修改的潮流方程的基礎(chǔ)上的，靜態(tài)電壓穩(wěn)定的臨界點在本質(zhì)上都由電力網(wǎng)絡(luò)的潮流極限來做，在線性化當(dāng)前運行點處后再進(jìn)行分析和計算；不同的地方是使用極限運行狀態(tài)下不同特征的電壓崩潰的判據(jù)與采用的求取臨界點的方法。靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析法的好處是用一個簡單的非線性代數(shù)方程實數(shù)解的存在性研究代替復(fù)雜的微分方程解的性態(tài)研究，它的壞處是把小干擾電壓穩(wěn)定的極限點用電力系統(tǒng)的潮流極限來做，并且靜態(tài)電壓分析法無法反映各元件的動態(tài)特性。 2.2 動態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法 電力系統(tǒng)其實就是一個非線性動態(tài)系統(tǒng)，電壓失穩(wěn)實際上是動態(tài)的行為，涉及到不同元件的動態(tài)特性。在對電壓失穩(wěn)的原因進(jìn)行深入研究時，如果只從靜態(tài)的角度不能給出精確的解釋，一定要考慮元件的動態(tài)特性。動態(tài)電壓穩(wěn)定綜合考慮了勵磁系統(tǒng)、發(fā)電機、各種負(fù)荷等元件的動態(tài)特性，與電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)更接近。動態(tài)電壓穩(wěn)定分析的方法有能量函數(shù)法、小擾動分析法與時域仿真法等。 動態(tài)電壓穩(wěn)定的研究總的發(fā)展趨勢是提高電壓穩(wěn)定的計算精度，雖然已經(jīng)實現(xiàn)了很多進(jìn)展，但是總體還不太成熟。由于對一些影響電力系統(tǒng)主要元件的動態(tài)特性的描述還不完善，使得動態(tài)電壓穩(wěn)定方法的研究受到一些阻礙。 3 電壓穩(wěn)定的控制措施 電力系統(tǒng)的動態(tài)無功儲備不足與其功率傳輸能力不夠是導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定的重要因素，在規(guī)定電力系統(tǒng)以及電力運行狀態(tài)時，可以控制電壓穩(wěn)定并提高電力系統(tǒng)的傳輸速度，下面主要對電壓穩(wěn)定性控制應(yīng)該采用的措施進(jìn)行分析： （1）因為發(fā)電機電壓不穩(wěn)定或輸電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)失常在線路重負(fù)荷的情況下無法正常工作。最有效的方法是增加輸電線路，但是費用大，因此增加輸電線路時一定要在每條線路負(fù)荷與負(fù)荷率損耗方面來降低相應(yīng)的費用。 （2）通過不斷提高發(fā)電機系統(tǒng)來增加有功與無功輸出能力。當(dāng)遇到緊急故障的時候，發(fā)電機熱旋轉(zhuǎn)備用，通過加強短時間發(fā)電機有功與無功輸出的能力來提高發(fā)動機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使發(fā)電系統(tǒng)在進(jìn)行無功補償增加的時候，提高正常工作中發(fā)動機高功率因數(shù)狀態(tài)的穩(wěn)定性。 （3）發(fā)電機負(fù)荷系統(tǒng)也會對電壓穩(wěn)定產(chǎn)生影響，在帶負(fù)荷調(diào)節(jié)變壓器與無功補償接頭時要預(yù)防調(diào)節(jié)與補償時候不足采用保持最大動態(tài)無功裕度的方法。提高電壓水平的有效方法是在校正時投人并聯(lián)無功補償，因此控制電壓穩(wěn)定的最常用的方法就是切負(fù)荷。 4 結(jié)束語 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的重要內(nèi)容之一就是電壓穩(wěn)定，電壓穩(wěn)定與否會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的可靠運行。本文通過分析電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定方面的一些因素，尤其是闡述了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的控制方法與分析方法，可以作為相關(guān)工作者工作實踐的參考，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。 參考文獻(xiàn) 1李海燕，田苗.電力系統(tǒng)中電壓與無功問題的新特點及對策J.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（21）. 2蘇永春.電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定理