电网电压稳定性浅析
电力系统的稳定性与可靠性分析
电力系统的稳定性与可靠性分析电力系统稳定性与可靠性是电力工程中两个重要的概念。
稳定性是指电力系统在各种外界扰动下,能够维持稳定的运行状态。
可靠性则是指电力系统的设备和组件能够在设计寿命范围内保持正常工作,不发生故障。
了解电力系统的稳定性和可靠性对于保障电力供应的稳定和安全具有关键意义。
一、电力系统的稳定性分析电力系统的稳定性是指系统在发生扰动后,能够恢复到稳态工作状态的能力。
稳定性问题主要分为静态稳定和动态稳定两个方面。
1.静态稳定性静态稳定性指电力系统在平衡态时,对外界扰动的抵抗能力。
主要包括电压稳定性和转子稳定性。
(1)电压稳定性:电压稳定性是指系统运行时各节点电压保持在合理范围内的能力。
当电压波动超过一定范围时,电力系统中的设备可能会受到损坏,甚至引发系统崩溃。
因此,对于电力系统来说,维持合理的电压水平至关重要。
(2)转子稳定性:转子稳定性是指电力系统在发生扰动时,转子角速度能够恢复到稳定的状态。
转子稳定性问题是由于大功率负荷变化或大幅方波的投入引起的。
转子稳定性直接影响系统的可靠性和稳定性。
2. 动态稳定性动态稳定性是指电力系统在外界扰动下,能够恢复到平衡态的时间和稳定性。
主要包括小扰动动态稳定和大扰动动态稳定两个方面。
(1)小扰动动态稳定性:小扰动动态稳定性主要以系统阻尼为基础,衡量系统对小幅度扰动的抑制能力。
一般利用系统的传递函数或者状态空间模型来分析和评估。
(2)大扰动动态稳定性:大扰动动态稳定性主要指系统在大幅度外界扰动(如故障、短路等)下的稳定性。
主要通过计算机仿真和实验研究来评估。
二、电力系统的可靠性分析电力系统的可靠性是指系统在设计寿命范围内保持正常工作的能力。
可靠性问题主要包括设备可靠性和电网可靠性两个方面。
1. 设备可靠性设备可靠性是指电力系统中设备的寿命、故障率和可修复性等方面的评估。
主要包括静态设备可靠性和动态设备可靠性。
(1)静态设备可靠性:静态设备可靠性主要指静止设备(如变压器、发电机等)在工作期间内不发生故障的概率。
电压稳定性浅析
电压稳定性浅析摘要:对电压稳定性进行了详细的分析,提出了缓解电压稳定性问题的一些措施。
关键词:电力系统电压稳定性1.电压稳定性概述电压稳定性是指电力系统维持电压的能力。
电力系统各母线电压在正常和受扰动后的动态过程中被控制在额定电压的允许偏差范围内的能力。
电压稳定性又分为幅值稳定性与波形稳定性两方面。
通常以电压偏差、电压波动与闪变、电压正弦波畸变率、频率偏差等项指标来衡量。
本地区随着农业电机井灌溉等农村用电的迅猛增长,致使用电高峰期时而出现配电网的电压低于额定值的这一电压不稳定现象,使电气设备无法正常运行,不能充分发挥其设备效益。
所以,电压稳定性有待于我们进一步探讨,以便于更加行之有效的解决电压不稳定现象。
2. 电压稳定性的分析电压稳定性问题是负荷稳定性的一个重要方面。
尽管电压失稳和电压崩溃是一个复杂的过程,但是可以通过一个简单的长线路终端接负荷的典型系统说明其发生和发展的机理,如图1:图1所示为典型的电压稳定性研究回路,其中Us为无穷大母线电压,Ur为受端负荷母线电压,P, Q分别为负荷吸收的有功和无功功率。
实际发生电压崩溃的可能性取决于负荷特性,如果为刚性的恒定功率负荷,如电动机负荷,电压崩溃会加剧;而电阻负荷具有软特性,即电压下降时其功率下降很快,所以减缓了电压崩溃的出现。
电压崩溃还可能在多回路并联输电的系统结构中发生,由于故障切除了三回并联线路中的一回路,使等值电抗增大,线路充电电容降低。
从而使输电功率因数发生变化,线损增加。
因此,系统可能发生电压不稳定。
如果受端有发电机接入,且其与负荷中心的电气距离较近,联络阻抗小。
当受端电压降低时,发电机无功出力会自动增大,起到支撑电压的作用。
因此,可以允许输电线路送很少的无功功率。
但是,通常受端发电机离负荷中心的电气距离仍较远,联络阻抗大。
所以电压降低时,发电机的无功出力增加很小,这就要求在末端增加无功补偿。
3.电压稳定性衡量指标3.1 电压偏差在某一时段内,电压幅值缓慢变化而偏离额定值的程度,以电压实际值与额定值之差AU或其百分值△ U淙表示,即:△ U=U -Jc或△ U%=[(U—Uc)/Uc]海00%式中U——检测点上电压实际值,V;Uc ――检测点电网电压的额定值,V。
电网稳定性问题研究与分析
电网稳定性问题研究与分析近年来,随着能源消耗不断增加,特别是新能源的发展,电网的重要性不断凸显。
然而,随着电网整体规模的不断扩大,也暴露出了许多稳定性问题。
电网稳定性问题的解决,不仅涉及到能源安全和供应能力的问题,还直接关系到社会经济的稳定和发展。
本文针对电网稳定性问题进行了深入的研究和分析。
一、电网稳定性问题的来源1.1 电量不平衡电量不平衡指的是电网中电量的实际产量与需求之间存在的差异。
如果电量产量大于需求,则电量会导致电网稳定性问题的出现。
反之,则会引起供电不足现象。
1.2 新能源的并网现代电网中,新能源并网日趋普遍,但是在新能源比例过高的情况下,会导致电网稳定性问题的出现。
这是因为,新能源具有波动性和间歇性,会引起电网的负荷失调。
1.3 外部环境因素外部环境因素比如风暴、地震等自然灾害,以及恐怖袭击、战争等人为因素,都会对电网稳定性造成重大影响。
二、电网稳定性问题的表现2.1 电网波动电网波动是指当负荷突然出现波动时,会导致电网电压产生瞬间变化。
电网波动不仅会影响电器设备的稳定性,还会对人们的正常生活和生产造成影响。
2.2 电压跳闸电压跳闸是指当电网供应的电压不稳定时,容易引起电子设备的损坏。
这种现象也是电网稳定性问题的一种。
2.3 电网崩溃电网崩溃是指电网系统无法正常运行,会导致停电和其他设备故障。
一旦出现这种情况,就会严重影响人们的日常生活和生产。
三、电网稳定性问题的解决方案3.1 变电站的建设变电站是电网系统的重要环节,可以实现电力调度和平衡功率的分配,能够有效地缓解电网稳定性问题的出现。
3.2 智能电网的建设智能电网是指基于信息和通信技术的电网系统,它可以实现电网的智能化管理,提高电网的稳定性和可靠性。
3.3 能源存储技术的应用能源存储技术是指将不稳定的电能转换成可存储的能量,以便电网供应不足时使用。
这种技术能够有效地提高电网供能能力,降低电网稳定性问题的出现。
结语通过以上的分析和探讨,可以知道电网稳定性问题是迫切需要解决的一个问题。
电网的电力系统稳定性分析与控制
电网的电力系统稳定性分析与控制电力系统是指由电源、输电线路、变电站、配电网等设备组成的电力传输与分配系统。
在电力系统中,电网的电力系统稳定性是一个重要的指标,它表征了电力系统在外部电力扰动下,保持正常运行的能力。
电力系统稳定性的分析与控制对于保障电网的安全可靠运行至关重要。
本文将以电网的电力系统稳定性分析与控制为主题,论述其意义、分析方法和控制策略,并探讨未来的研究方向。
一、电力系统稳定性的意义电力系统稳定性是指电力系统在受到外部电力扰动时,仍能保持稳定运行的能力。
稳定运行是电力系统的基本要求,它直接关系到供电的可靠性和经济性。
如果电力系统失去稳定性,将引发电力系统的不完全故障、分区事故甚至系统崩溃,对社会经济造成巨大损失。
因此,电力系统稳定性分析与控制是保障电网供电安全的核心技术。
二、电力系统稳定性分析的方法为了对电力系统的稳定性进行评估和分析,可以采用以下几种常用方法:1. 动态稳定性分析:动态稳定性分析通过模拟电力系统在外部扰动下的动态演化过程,来评估电力系统的稳定性。
常用的方法包括时域仿真和频域分析等。
2. 稳定极限分析:稳定极限分析是通过计算电力系统在极限条件下的稳定裕度,来评估电力系统的稳定性。
常用的方法包括等值发电机法和节点潮流法等。
3. 静态稳定性分析:静态稳定性分析是通过计算电力系统在稳态条件下的功率平衡和电压稳定性,来评估电力系统的稳定性。
常用的方法包括节点潮流计算和功率-电压灵敏度分析等。
三、电力系统稳定性的控制策略为了提高电力系统的稳定性,在稳定性分析基础上,可以采取以下几种常用的稳定性控制策略:1. 功率控制策略:通过合理调节发电机的出力和负荷的分配,控制电网的功率平衡,以增强电力系统的稳定性。
2. 电压控制策略:通过调节发电机的励磁水平和变电站的补偿装置,控制电网的电压稳定性,以提高电力系统的稳定性。
3. 频率控制策略:通过调节发电机的调速器和负荷的响应特性,控制电网的频率稳定性,以增强电力系统的稳定性。
电网稳定性分析与控制
电网稳定性分析与控制电网稳定性是指电力系统在扰动下保持稳定运行的能力,是电力系统运行和发展的重要指标。
电网稳定性与电力系统的可靠性密切相关,电力系统的可靠性与国家能源安全和经济发展密切相关。
因此,电网稳定性的分析与控制是电力系统的重要组成部分。
电网稳定性分析电网稳定性是电力系统在各种扰动下保持稳态和暂态的能力,包括小扰动和大扰动两种情况。
小扰动指系统中小幅度的变化,如电压冲激、励磁控制等,大扰动指系统中出现较大幅度的变化,如短路、线路断电等。
电网稳定性分析是为了保证电力系统的稳定运行,需要对电力系统的稳态与暂态稳定性进行分析。
高压直流输电的发展使得电力系统出现了由交流-直流混合环境转向直流环境的趋势,这增加了系统的失稳风险。
因此直流系统的电网稳定性分析成为电力系统规划和运行的一大难题。
电网稳定性分析包括自稳定性分析和暂态稳定性分析。
自稳定性分析是指在恒定负载和恒状态下,分析系统的稳定条件。
暂态稳定分析是指在系统出现扰动后,系统能否迅速恢复稳定状态的能力。
在电网稳定性分析中,影响电网稳定性的因素包括发电机输出功率、负荷状况、传输线路阻抗、电容、电支路电感和断路器参数等。
在进行电网稳定性分析时,必须考虑到这些因素的相互关系,确定系统的稳态和暂态稳态。
电网稳定性控制电网稳定性控制是电力系统稳态与暂态稳定的保证,包括电力系统的自动稳定控制和智能稳定控制。
电力系统的自动稳定控制主要是通过改变发电机输出功率和机组调速来保证系统稳定性。
智能稳定控制包括电压稳定控制、频率稳定控制等。
电力系统的自动稳定控制是最主要的稳定控制方式。
自动稳定控制通过调整发电机励磁控制、发电机输出功率和机组速度控制等实现稳定控制。
自动稳定控制主要有振荡补偿控制和低频调节控制。
振荡补偿控制主要针对由于大幅度负荷变化等触发的低频振荡,采用控制器对电网进行补偿。
低频调节控制主要是通过调整发电机输出功率,保持系统频率稳定。
智能稳定控制是一种新的稳定控制方式。
浅谈电压稳定性机理
负荷 , 则 会 导 致 电压 崩 溃 。 二 是 中 期 电压 稳 定 性 , 定 破 坏 的时 间 否 稳 框架通 常为 3 0秒 到 5 0秒 , 型 者 为 2到 3分 。 发 生 此 类 电压 失 稳 典 随着 电 力市 场 化 , 人们 对 电 能质 量 要 求 提 高 , 负荷 这一 措 施 的 事 故 时 电 力 系统 一 般 处于 高 负荷 水 平 , 从 远 方 电源 送 入 大 量 功 率 , 甩 且 使 用 将 会 受到 限制 。 当重载条件下运行 的系统 受到突然 的大扰动后 ,由于 电压敏感性 负 几点: 一是 由于经济 上及其 它方面( 如环保) 的考虑 , 输 电设备使 用 荷 的作用 ,系统能够暂 时保持稳定 。但扰动后 网络无功损耗 大量增 发、 的强 度 日益接 近其 极 限值 : 二是 并 联 电容 无功 补 偿 大 量 增 加 , 而 当 加 , 因 引起负荷 区域 电压下降 , i动调 节分接头 的变压器和 配电电压 当a 电压 下 降 时 , 电网 提 供 的 无功 功 率 按 电压 平 方下 降 ; 是 线 路 或 设 调 节器 动作 , 向 三 而恢 复末端变压器 负荷侧 电压 , 而恢复 负荷功率 时 , 从 备的 投 切 ,引起 电压 失 稳 的可 能 性 往 往 比功 角 稳定 研 究 中所 考 虑 的 网络传输 电流 进一步增 大加剧输 电网络 中电压 的下降。 同时送端发 三 相 短 路 情 况 要 大 得 多 , 然 而 人 们 长 期 以 来 只 注 意 功 角 稳 定 的研 电机 可 能 因过 励 磁 限 制 而只 发送 有功 ,甚 至 由于 发 电机 长 时 间过 电
浅 谈 电压 稳 定 性 机 理
林 飞 强 ( 中铁七局电务公司)
摘 要: 随着 电力 事 业 发 展 迅 速 , 电网 内 部 也 存 在 着 引 起 电 压 崩 溃 的 因素 , 是 由诸 如 感 应 电动 机 和 直 流 换 流 设 备 等 不 良 的快 速 反 应 负荷 元 件 造 而且可能更 为突 出, 只是 由于 目前大多数有载调压器分接头未投入 自动和 电 成 的。 于 严 重 的 电压 下 降 感 应 电动 机 可 能 失 速 , 收无 功 功 率 急 剧 对 吸 力 部 门 过 早地 采 用 了甩 负 荷 这 一 最 后 的 措 施 , 因而 电压 稳 定 问 题 似 乎 显 得 不 增加 , 进而将引起其临近的其它感应 电动机失速。 除非尽快切 除该类
电网电压稳定性浅析
电网电压稳定性浅析发表日期:2007年1月15日【编辑录入:admin】电力系统运行任务是在充分合理地利用能源和运行设备能力的条件下,连续不断地向用户提供数量充足、质量合格、价格便宜的电力和电能,即要可靠、安全、经济地运行。
在电力系统运行中,保持系统的稳定性是其重要任务。
系统稳定破坏可能导致系统瓦解和大面积停电等灾难性事故,给社会带来巨大的损失。
一、电力系统的稳定电力系统稳定分为角度稳定、电压稳定和频率稳定三个方面。
电力系统失去稳定就是系统的平衡状态遭到破坏而不能正常工作。
正常运行的电力系统平衡状态有三个主要特征:①系统中所有发电机均以相同的额定或接近于额定的电角速度运行。
②系统中所有的发电厂、变电站母线的电压在额定值或其附近运行。
③系统频率在正常范围内.二、电力系统的电压稳定1、电压稳定性及其类型电力系统的电压稳定性是电力系统维持负荷电压于某一规定的运行极限之内的能力,它与电力系统中的电源配置、网络结构及运行方式、负荷特性有关。
由于电力系统电压的扰动(短路、大容量电动机的启动、冲击负荷等)、线路阻抗突然增大(断开发电机或静电电容器)、无功电源减小(断开发电机或静电电容器)或母线负荷增大而诱发电压的不稳定现象,导致电压崩溃,使电网瓦解。
电压稳定问题分为:静态电压失稳、动态电压失稳和暂态电压失稳。
静态电压失稳是指负荷的缓慢增加导致负荷端母线电压缓慢下降,在达到电力系统承受负荷增加能力的临界值时导致的电压失稳,在电压突然下降之前的整个过程中发电机转子角度及母线电压相角并未发生明显的变化。
动态电压失稳指系统发生故障后,为保证其功角暂态稳定及维持系统频率,除进行网络操作外,也可能进行切机、切负荷操作,由于系统结构变得脆弱或全系统由于支持负荷的能力变弱,缓慢的负荷恢复过程导致的电压失稳。
由于系统在失去电压稳定前已处于动态过程中,发电机及其控制装置、负荷的动态行为都会对动态电压失稳产生影响。
暂态电压稳定指电力系统发生故障或其它类型的大扰动后,伴随系统处理事故的过程中发电机之间的相对摇摆,某些负荷母线电压发生不可逆转的突然下降的失稳过程,而此时系统发电机间的相对摇摆可能并未超出电力系统角度失稳的程度。
电网的电力安全与稳定性
电网的电力安全与稳定性电力对于现代社会的正常运行和人民的生活起着至关重要的作用。
而电网的电力安全和稳定性是保障电力系统运行的基本要求。
本文将从电力系统运行的背景和目标,电网的电力安全保障措施以及电力稳定性方面进行探讨。
一、电力系统运行的背景和目标电力系统是一个复杂而庞大的系统,包括了发电、输电和配电等环节。
它的基本目标是为人们提供可靠、高效的电力供应。
然而,现代社会对电力的需求不断增长,电力负荷逐年增加,使得电力系统面临着诸多挑战。
为了确保电力系统的安全和稳定运行,需要从以下几个方面进行考虑和保障。
1. 设备的安全性:电力系统中的发电机、变压器、开关设备等都必须保证其安全可靠的运行。
这包括设备的选材质量、安装维护以及故障排除等方面。
2. 电网的物理安全:电网是电力系统的基础,必须保证其足够的强度和稳定性,避免由于外部因素(如恶劣天气、恶意破坏等)导致的电网事故。
3. 电力供应的可靠性:电网必须能够满足人们对电力的需求,提供稳定可靠的电力供应。
这包括了供电的连续性、可用性以及对突发负荷变化的适应能力。
二、电力安全保障措施为了保证电力系统的安全运行,需要采取一系列的安全保障措施。
以下是其中的一些主要方面。
1. 定期检查和维护:对电力设备和电网进行定期的检查和维护,确保设备的安全可靠性。
这包括对开关设备、变压器、发电机等设备的定期检修,及时处理设备的故障。
2. 设备的备份和冗余:在电力系统中设置备份设备和冗余回路,以应对设备故障和突发情况。
这样可以避免因为单点故障导致的电力中断。
3. 电力系统的监控和保护:建立完善的监控系统,实时监测电力设备和电网的运行状态,及时发现问题并采取措施进行修复。
同时,对电力系统进行必要的防护措施,如过电流、过压保护等。
4. 应急预案的制定和演练:制定完善的应急预案,提前做好各种应急处理措施的准备工作。
并定期进行应急演练,以保证在紧急情况下能够迅速、有效地处理各类电力事故。
电力系统中的电压稳定性研究与控制
电力系统中的电压稳定性研究与控制随着工业化进程的加速和人们对电力需求的不断增长,电力系统的稳定性问题日益突出。
而电力系统中的电压稳定性问题尤为重要,它关系到整个系统的正常运行和供电的可靠性。
本文将从电力系统的电压稳定性研究和控制两个方面进行论述,希望为电力系统的稳定发展提供一些思路和方法。
一、电压稳定性研究电压稳定性是指电力系统的电压在外界干扰下能够保持在合理的范围内,不产生异常波动的能力。
影响电力系统电压稳定性的因素有很多,主要包括负荷特性、电源特性、传输线路特性、电网结构等。
为了研究电压稳定性,需要对这些因素进行全面分析与建模,并通过相应的数学模型和仿真实验来验证。
1. 负荷特性分析负荷是指电力系统中各类用户的用电需求,其特性对电压稳定性有着重要影响。
电力系统的负荷可以分为平衡负荷和非平衡负荷两种情况。
平衡负荷是指系统中各个节点的电阻、电感和电容负载相等,并且相位差义无反顾的电力负载。
非平衡负荷常见于电力系统的特定条件下,如突发的电气设备故障或突发性的天气变化等。
在研究电压稳定性时,需要将负荷特性纳入考虑,以便分析其对电压的影响和稳定性的需求。
2. 电源特性分析电源是电力系统中能够提供电能的装置,包括火电、水电、风电等。
电源的稳定性直接关系到电力系统的稳定性。
在电压稳定性研究中,需要首先分析电源的特性,如输出功率的波动性、电压的波动性以及频率的误差等。
通过建立电源模型,并考虑其与系统中其他元件的协调关系,可以对电压稳定性进行全面分析。
3. 传输线路特性分析传输线路是电力系统中用于输电的关键元件,其电气特性和电磁特性直接影响电力系统的稳定性。
在研究电压稳定性时,需要对传输线路的电阻、电感、电容以及传输功率等进行详细分析,并考虑其与系统中其他元件的耦合关系。
通过建立传输线路模型,并进行仿真实验,可以评估电压稳定性的敏感性和稳定性。
4. 电网结构分析电网结构指的是电力系统中各个节点之间的连接关系和布局方式。
新能源微电网电压稳定性分析及控制策略
新能源微电网电压稳定性分析及控制策略摘要:社会发展离不开对新能源的应用,随着新兴产业的不断发展,新一轮的能源革命也随之到来,对于新能源的应用变得十分广泛,尤其是在微电网运行过程中,离不开新能源的应用,它是微电网顺利运行的质量保证。
新能源是对传统能源结构的有力一击,改变了传统能源的格局,促进能源利用率的有效提升,对我国经济发展有着重要的帮助。
本文主要从三个方面介绍了新能源微电网,希望对今后的产业发展带来一定帮助。
关键词:新能源;微电网;电压;稳定性;控制引言新能源微电网的运行模式主要有两种,一种是并网,一种是独立,在不同的场景中各有作用。
运用有效的控制手段可以保证能源供给,促进微电网系统更加高效的运行。
为了能让我国电网更加稳定的运行,就必须要加强对电压稳定性的研究,进而推动电网行业的发展。
1、对新能源微电网的概述新能源微电网对于互联网来说是一种重要的应用载体,尤其是在可再生能源种类越来越多的背景下,其应用范围也变得愈发宽泛。
和传统微电网相比,新能源微电网的稳定性更强,可以在不同能源之间形成互联,让电力系统在层次上变得更加丰富。
随着科学技术的不断发展,新能源微电网与“互联网+”实现了结合,使得控制效果得到进一步提升。
针对微电网而言,其可借助自身电力局域网的身份和能源互联网之间密切合作,旨在促使电网信息可以达到高效传输以及处理的效果,由此构建了一个具有更高层次和功能的综合性互联网。
2、新能源微电网电压稳定性分析2.1如何维持新能源微电网的电压稳定性倘若想要让新能源微电网的电压稳定性得到有效强化,那么就要控制好各个层次的电压,让新能源微电网可以更加稳定的运行。
制定控制策略的前提条件是要保证参数信息的准确无误,只有这样才能得到综合性的管理效果,促使该电网的最大价值得以充分发挥。
除此之外,如果想要让新能源微电网电压稳定性效果上升到一个新的层次,那么还应当将目光放在数据的收集之上,之所以这样做是因为这些数据信息能够在很大程度上为新能源微电网电压稳定性方案起到一定的调整作用,让控制效果变得更加稳定,提高综合效果的处理水平,达到更加完美的调整效果,在潜移默化中切实保障微电网的电压稳定性。
电力系统中的无功补偿和电压稳定性分析
电力系统中的无功补偿和电压稳定性分析无功补偿和电压稳定性分析在电力系统中起着至关重要的作用。
电力系统中的无功补偿是指通过调节无功功率来控制电网的电压,以确保系统的稳定运行。
而电压稳定性分析则是评估电力系统在面临各种干扰和负荷变化时,系统电压是否能够保持在合理的范围内。
本文将重点讨论电力系统中的无功补偿和电压稳定性分析的原理和应用。
一、无功补偿的原理和作用1.1 无功功率与无功补偿在电力系统中,无功功率是由电容器和电感器组成的无功负载所消耗的功率。
典型的无功负载包括电动机、电焊机、变压器和放电灯等。
正常运行的电力系统需要同时提供有功功率和无功功率,而无功功率没有明显的功率损耗效果,但会对电力系统的稳定性产生负面影响。
1.2 无功补偿的作用无功补偿的主要作用是控制电网的电压,以保持系统的稳定运行。
当电力系统中存在较大的无功功率时,电压将不稳定,可能导致设备运行故障、线路过载等问题。
通过无功补偿,可以减少系统中的无功功率,从而提高系统的功率因数和电压质量,确保电力系统的稳定运行。
二、无功补偿的应用2.1 无功补偿装置为了实现对电力系统中无功功率的控制和补偿,需要使用无功补偿装置。
常见的无功补偿装置包括电容器和STATCOM(静止同步补偿器)等。
电容器主要用于提供感性无功补偿,而STATCOM则通过控制发电机调节器的开闭状态,提供容性和感性无功补偿。
2.2 无功补偿方法无功补偿方法主要有静态无功补偿和动态无功补偿两种方式。
静态无功补偿主要利用电容器和电感器的组合来达到无功功率调整的目的,可以快速响应电力系统对无功功率的需求。
而动态无功补偿则是通过控制发电机的励磁电流或调整发电机调节器的开闭状态,并结合系统自动化控制来实现无功功率的调整。
三、电压稳定性分析的原理和方法3.1 电压稳定性的概念电压稳定性是指系统在承受各种外界干扰和负荷变化时,电压能够保持在合理的范围内,不发生明显的波动和剧烈变化。
电压稳定性是电力系统稳定运行的重要指标,对于保证设备正常运行、减少故障发生具有重要意义。
电力系统的电压与频率稳定
电力系统的电压与频率稳定电力系统是现代社会中不可或缺的组成部分,而电压和频率的稳定是电力系统正常运行的基本要求。
本文将从电压稳定和频率稳定两个方面进行论述,以探讨电力系统的稳定性和相关的技术措施。
一、电压稳定在电力系统中,电压稳定是指电力供应的电压保持在合理的范围内,不受外界因素干扰,保证用户正常使用电力设备。
电压的不稳定会导致电力设备的故障或损坏,对用户的生产和生活带来严重影响。
为了保持电力系统的电压稳定,各个环节和设备都需要进行相应的调整和控制。
1. 发电机调压器发电机是电力系统的核心组成部分,其调压器的稳定性直接影响整个系统的电压稳定性。
通过合理设置和调整发电机调压器的控制参数,可以使发电机输出的电压保持在合理范围内。
2. 无功补偿装置无功补偿装置可以根据电网负载情况自动调整系统的电压水平,以保持电力系统的电压稳定。
例如,静态无功补偿器(SVC)和静态同步补偿器(STATCOM)可以通过补偿功率因数的变化来调整电压。
3. 稳压变压器稳压变压器是电力系统中常用的调压设备,它可以通过调整变压器的变比来稳定电压。
通过控制稳压变压器的调节器,可以实现电压的精确调整,以满足用户的需求。
二、频率稳定频率稳定是指电力系统供电频率保持在一定范围内,不受外界扰动和电网负荷变化的影响。
电力系统的频率稳定对于保障电力设备的正常工作和电能传输具有重要意义。
为了保持电力系统的频率稳定,需要采取以下措施:1. 发电机调速器发电机的调速器通过控制发电机的励磁和负荷,以及调整供电频率,来维持电力系统的频率稳定。
调速器的设计和运行参数需要根据实际情况进行优化和调整,以实现无功功率和有功功率的平衡。
2. 频率稳定器频率稳定器是一种用于控制发电机转速和输出频率的装置,可以根据电网的频率偏差自动调整转速,以维持电力系统的频率稳定。
3. 负荷调控负荷调控是通过管理和控制电力系统负荷的变化,以维护电力系统的频率稳定。
例如,在负荷过大或过小时,可以通过增加或减少发电机的投入来调整系统的频率。
浅析电网电压不稳定的原因及解决办法
浅析电网电压不稳定的原因及解决办法【摘要】保障供电的稳定性是保障社会经济增长和满足用户需求的重要问题。
本文分析了电压稳定性破坏的原因及危害,针对电压不稳定的原因,提出了具体解决措施。
【关键词】稳定性;电压;破坏;措施随着我国经济建设的蓬勃发展,社会对电力资源的需求日益增长,用户对电力系统的要求也越来越高。
供电的可靠性和稳定性已经成为保障经济增长和满足用户需求的重要问题。
保障供电的稳定性也是改善内外部投资环境、满足人民日益增长的生活水平以及提升综合国力的重要体现。
1.电压稳定性破坏的原因研究认为,电压崩溃日趋严重的主要原因有以下几点:一是由于经济上及其它方面(如环保)的考虑,发、输电设备使用的强度日益接近其极限值;二是并联电容无功补偿大量增加,因而当电压下降时,向电网提供的无功功率按电压平方下降;三是线路或设备的投切,引起电压失稳的可能性往往比功角稳定研究中所考虑的三相短路情况要大得多,然而人们长期以来只注意功角稳定的研究。
电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题,电力系统运行的前提是必须存在一个平衡点。
电力系统的稳定问题,直观的讲也就是负荷母线上的节点功率平衡问题。
当节点提供的无功功率与负荷消耗的无功功率之间能够达成此种平衡,且平衡点具有抑制扰动而维持负荷母线电压的能力,电力系统即是电压稳定的,反之倘若系统无法维持这种平衡,就会引起系统电压的不断下降,并最终导致电压崩溃。
当有扰动发生的时候,会造成节点功率的不平衡,任何一个节点的功率不平衡将导致节点电压的相位和幅值发生改变。
各节点电压和相位运动的结果若是能稳定在一个系统可以接受的新的状态,则系统是稳定的,若节点的电压和相角在扰动过后无法控制的发生不断的改变,则系统进入失稳状态。
电力系统的电压稳定和系统的无功功率平衡有关,电压崩溃的根本原因是由于无功缺额造成的,扰动发生后,系统电压无法控制的持续下降,电力系统进入电压失稳状态。
无论是来自动态元件的扰动还是来自网络部分的扰动,所破坏的平衡均归结为动态元件的物理平衡。
电力系统中的稳定性分析与控制策略优化
电力系统中的稳定性分析与控制策略优化随着电力系统快速发展和电力需求的不断增加,电力系统的稳定性问题日益凸显。
电力系统稳定性是指当电网发生故障或面临负荷突变时,电力系统能够自动、稳定地维持电压和频率的正常运行。
稳定性问题对电力系统的安全运行、经济性和可靠性具有重要影响,因此稳定性分析和控制策略优化成为当前电力行业研究的热点。
稳定性分析是为了确保电力系统在面临各种故障或扰动时能够保持良好的运行状态。
稳定性分析可以分为静态稳定性和动态稳定性两个方面。
静态稳定性分析主要关注电力系统在负载突变或故障时的稳定性状况。
关键指标包括电压稳定性和负荷流稳定性。
电压稳定性指的是电力系统中各个节点的电压在正常范围内波动。
负荷流稳定性则指负荷在电力系统中的传送过程中保持稳定。
计算机仿真是进行静态稳定性分析的主要方法,通过分析节点电压和负荷流的大小和变化情况,可以评估电力系统的稳定性。
动态稳定性分析则关注电力系统在故障后的稳定性状况。
主要包括功角稳定性和振荡稳定性。
功角稳定性指电力系统在扰动下,发电机旋转角度的稳定性。
振荡稳定性则是指电力系统在故障后电压和电流的短时间内发生振荡的稳定性。
传统的动态稳定性分析方法是利用数学模型和传统的动态稳定性计算方法,通过对系统的频率响应进行分析来评估电力系统的稳定性。
电力系统稳定性分析的结果可以为控制策略的优化提供指导。
控制策略的优化是为了提高电力系统的稳定性性能。
控制策略优化的目标通常是减小系统振荡,提高能源利用率和降低系统成本。
现代的控制策略优化方法包括基于优化算法的控制策略、基于模型预测控制和智能控制等。
这些方法通过利用现代控制理论和计算机技术来优化电力系统的运行状态,提高电力系统的稳定性。
电力系统中的稳定性分析与控制策略优化不仅仅是一个技术问题,也是一个综合性的问题。
与此同时,电力系统的复杂性和不确定性也增加了稳定性分析和控制策略优化的难度。
电力系统的规模越来越大,分布式能源的接入和智能电网的发展也为稳定性分析和控制策略优化带来了新的挑战。
电力系统稳态与稳定性分析
电力系统稳态与稳定性分析电力系统是现代社会中不可或缺的一部分,它为各个领域提供了必要的能源。
然而,电力系统的稳态和稳定性一直是电力系统工程师们面临的挑战和研究的重点。
本文将从电力系统稳态和稳定性两个方面,探讨电力系统的分析方法和研究现状。
一、电力系统稳态分析电力系统的稳态分析主要是指在正常条件下,电力系统各元件的电压、电流、功率等参数的计算和分析。
这些参数的计算和分析是电力系统设计、运行和规划的前提和基础,是保证电力系统正常运行和改善电网经济、可靠性的关键。
电力系统稳态分析主要包括下列方面:1.电网拓扑分析拓扑分析主要是指对电网各元件之间的连接方式、布局、阻抗等进行分析和计算,得到电网的拓扑结构。
拓扑结构是电力系统稳态分析和优化计算的基础,它直接影响电网运行的可靠性、安全性和经济性。
2.负荷调节负荷调节是指在电力系统出现负荷变化时,通过适当调整发电机出力和送电线路的功率等来维持电网的稳态。
负荷调节的目的是保持电网的功率平衡,使电网运行在合理的电压和频率范围内。
3.电压稳态分析电压稳态分析主要是指对电网各节点的电压进行计算和分析,以判断各节点是否处于安全稳定状态。
电压稳态分析的关键是确定电网中各节点的电压和相位角的大小和关系,以及电压的稳定性分析。
4.电力系统短路分析电力系统短路分析主要包括单相接地故障、两相短路故障和三相短路故障的计算与分析。
短路故障是电力系统中常见的故障类型,它们会导致电力系统电压降低、电流急剧增加,带来的潜在危害极大,因此短路故障的计算和分析对于电力系统的安全运行至关重要。
二、电力系统稳定性分析电力系统稳定性分析主要是指在电网发生扰动或故障后,电力系统恢复稳定运行所需要的分析和计算。
稳定运行是电力系统优秀的品质之一,其表现为电网在扰动或失控情况下,自身能够恢复到一种稳定状态,避免电力系统崩溃,保证电力系统的正常运行。
电力系统稳定性分析主要包括下列三个方面:1.动态稳定性动态稳定性是指当电力系统发生大扰动、突发故障后,电力系统在扰动后能够很快地恢复到稳定状态的能力。
电力系统的电压稳定性分析与控制策略
电力系统的电压稳定性分析与控制策略电力系统的电压稳定性是保障电网正常运行的重要指标之一。
在电力系统中,电压稳定性问题可能导致电压波动、电压偏低或电压偏高等问题,进而影响电网的供电质量和稳定性。
因此,对电力系统的电压稳定性进行分析与控制是电网运行和管理的关键任务之一。
首先,对于电力系统的电压稳定性分析,需要考虑电压暂态稳定性和电压静态稳定性两个方面。
在电压暂态稳定性分析中,重点考虑电力系统在发生故障或突发负荷变化时的电压稳定性。
一般采用过渡电压稳定器(Transient Voltage Stability, TVS)来进行分析。
通过建立电力系统的动态模型,采用数值计算方法对系统进行仿真分析,以评估电压稳定性。
在分析过程中,需要考虑系统的阻尼特性、发电机转速、负荷响应等因素,并通过故障分析和故障恢复策略,提高电力系统的电压暂态稳定性。
在电压静态稳定性分析中,主要考虑电力系统在平衡工况下的电压稳定性。
通过潮流计算和电压控制分析,确定系统中各个节点的电压水平,并评估系统的稳定性。
对于电压不稳定的节点,可以通过调整发电机的励磁电压、变压器的调压器和无功补偿控制等手段来提高电压稳定性。
此外,也可以通过优化电力系统的运行方式,如合理调整负荷配置、改善网架结构等方式来提高电压稳定性。
对于电力系统的电压稳定性控制策略,需要综合考虑系统的各种因素和设备的特点。
一方面,可以通过安装电压稳定器来提高系统的电压稳定性。
电压稳定器可以通过调整无功功率的输入输出来控制节点电压,从而维持节点电压在合理范围内。
在系统发生故障时,电压稳定器可以迅速响应,提供有效的电压补偿控制,保证系统的电压稳定性。
另一方面,还可以通过有效管理和优化电力系统运行来提高电压稳定性。
例如,合理调整发电机和负载之间的功率平衡,选择合适的变压器调压器参数,及时补偿功率等方式都可以改善电力系统的电压稳定性。
此外,还可以采用智能调度和优化算法,通过在线监测和预测电力系统的电压变化趋势,提前进行调整和干预,从而保证电力系统的电压稳定性。
电网的电力系统稳定性分析与控制
电网的电力系统稳定性分析与控制随着经济的发展和人民生活水平的提高,对电力的需求日益增长。
电力系统稳定性是电网运行稳定和可靠供电的重要指标,对于保障电网运行安全至关重要。
本文将对电网的电力系统稳定性进行分析,并探讨相应的控制方法。
一、电力系统稳定性分析1.1. 动态稳定性动态稳定性是指电力系统在扰动下的恢复能力,其研究重点在于控制系统的阻尼能力和振荡频率。
在电力系统的发电、传输和负荷变化过程中,扰动会导致系统频率、电压等参数偏离正常范围,从而影响电网的正常运行。
因此,动态稳定性是确保电网能够在扰动发生后快速恢复到稳定状态的重要指标。
1.2. 静态稳定性静态稳定性是指电网在稳态下的恢复能力,主要关注电力系统的潜在稳定边界。
当电力系统的负荷增加或传输能力下降时,系统可能会出现失稳或崩溃的情况。
因此,静态稳定性分析是为了评估电网在实际工作负荷下的稳定性,并提出相应的控制措施。
二、电力系统稳定性控制2.1. 频率控制频率是电力系统中最重要的参数之一,对电力系统的稳定性影响较大。
频率控制主要通过发电机组的功率控制来实现,当负荷增加或传输能力下降时,通过调整发电机组的输出功率以及发电机的励磁来控制系统频率恢复正常水平。
2.2. 电压控制电压是另一个重要的电力系统参数,对电网运行稳定性和电气设备的安全性都有很大影响。
电压控制主要通过发电机组的励磁调节来实现,确保发电机输出的电压维持在规定范围内。
2.3. 传输能力控制传输能力是指电力系统在单位时间内输送的电力量,也是电力系统稳定性的重要指标之一。
传输能力控制可以通过合理调整线路的功率负荷分布,以及增加输电线路和变电站的容量来实现,以提高电力系统的传输能力和稳定性。
2.4. 负荷控制负荷是电力系统中电能的需求者,负荷控制是对负荷的需求进行合理管理和调节。
通过负荷控制可以避免负荷过重或过轻导致电力系统失稳。
负荷控制方法主要包括负荷优化配置、负荷预测和负荷调度等。
三、电力系统稳定性分析与控制的挑战与展望虽然电力系统稳定性分析与控制已经取得了一定的成果,但仍然面临一些挑战。
电力行业的电压稳定标准
电力行业的电压稳定标准引言:电力是现代社会发展的基础,并且在各行各业中起着至关重要的作用。
作为电力行业中最重要的指标之一,电压对电力系统的稳定运行起着至关重要的作用。
本文将就电压的稳定性进行论述,并介绍电力行业中关于电压稳定的规范和标准。
1. 电压稳定的意义电压是指电力系统中电流的动力,直接关系到电器设备的正常运行和电能的有效利用。
电压稳定性是指电力系统在工作过程中电压波动的幅度控制在一定范围内的能力。
电压稳定性直接关系到电气设备的寿命、能源的消耗、电量的准确性以及电力系统的安全稳定运行。
2. 电压稳定的影响因素电压的稳定性受多种因素影响,如电源的质量、电流的波动、电器设备的数量和功率需求、输电线路的负荷水平等。
电力行业需要通过合理的规范和标准来保证电网的电压稳定。
3. 电压稳定的规范和标准为了确保电力系统的稳定运行,国家和电力行业制定了一系列规范和标准,包括:3.1 中国国家标准中国国家标准GB 1235-2017《电力系统电压规定》对电力系统中的电压等级、稳定性、偏差等进行了规定。
该标准包括了输电线路、变电站、配电网等各个环节的电压稳定要求,并对电压波动的容忍度进行了明确规定。
3.2 国际电工委员会标准国际电工委员会(IEC)作为国际电工领域的权威机构,也制定了一系列与电力系统相关的标准。
IEC 61000-4-15《电压波动和闪变测量设备》以及IEC 60038《额定频率为50Hz的电力系统电压》等标准对电压稳定性的测量和评估提供了详细规范和指导。
3.3 电力行业内的行业标准电力行业内的一些团体和协会也制定了一些行业标准,例如中国电力工程学会制定的《电能质量调节与管理规范》等。
这些行业标准针对电力行业内具体应用的需求进行了规定,进一步提高了电压稳定的要求和监控手段。
4. 电压稳定的保障措施为了确保电力系统的电压稳定,电力行业需要采取一系列的保障措施。
首先,电力系统应建立完善的监控系统,实时监测各个环节的电压变化情况。
电网稳定性的模拟与分析
电网稳定性的模拟与分析一、引言随着电网规模的不断扩大和负载需求的增加,电网稳定性成为一个备受关注的重要话题。
电网稳定性的好坏直接影响着电力系统的可靠性和运行安全性。
因此,对电网稳定性进行模拟与分析是十分必要的。
二、电网稳定性的概念电网稳定性是指电力系统在受到外界扰动、负荷变化、故障等因素影响时,能够保持输出电功率和电压的变化范围在一定的限制范围内,维持正常运行状态的能力。
电网稳定性通常包括动态稳定性和静态稳定性两个方面。
1. 动态稳定性动态稳定性是指电力系统在受到大扰动后,在一定时间内恢复到稳定工作状态的能力。
它主要研究电力系统在发生故障后的电压和频率的瞬时和暂态过程,如电压暂降和暂升、过电压和欠电压等。
2. 静态稳定性静态稳定性是指电力系统在负荷变化或故障扩散时保持稳定的能力。
它主要研究电力系统长期稳定后的电压、电流和功率的分布和保持。
三、电网稳定性的模拟方法模拟电网稳定性可以通过传统的数学模型求解,也可以通过计算机仿真进行。
目前,基于计算机仿真的方法更为常用,具有更高的精度和可靠性。
1. 传统数学模型求解传统数学模型主要通过电力系统等效网络及其参数建立进行求解,如潮流计算、故障计算、变压器参数计算等方法。
这些方法通常需要依赖大量的手工计算和假设条件,精度和可靠性有限。
2. 计算机仿真计算机仿真是通过建立电力系统的数学模型,利用计算机进行模拟运算,得到系统的响应和稳定性分析结果。
它能够更准确地描述电力系统的动态和静态特性,包括发电机、负载、变压器、线路等元件的特性、传输损耗、电压和频率的变化等。
四、电网稳定性的分析方法电网稳定性的分析方法常常包括暂态稳定分析、暂态电压稳定分析和暂态频率稳定分析等。
1. 暂态稳定分析暂态稳定分析主要考察电力系统在故障后的动态响应过程和稳定恢复过程。
它通过仿真事故发生后的电压和功率波动,判断系统是否能在一定时间内恢复到稳定运行状态,进而评估系统的稳定性。
2. 暂态电压稳定分析暂态电压稳定分析主要研究电力系统电压的瞬时变化情况。
电压稳定性
浅析电力系统电压稳定性及其控制方式摘要:伴随工业化与城镇化的不断推进,电力的需求也在不断增加,因此保证电网电压的稳定性也显得越来越重要,因为它与电网的的安全稳定运行有着极为密切的关系。
本文基于保证电网电压稳定之目的,简要分析了电压稳定性的分析方法及其控制方式。
关键词:电压稳定性分析方法控制方式1.引言一般来说,损失巨大的大面积的停电事故大都由电网电压失去稳定性导致,因此,保持的电压的稳定性一直是广大电力员工与科研人员的研究的重点。
改革开放前的研究方向主要是在电压的静态稳定性方面,后来随着技术的发展逐渐转向研究电压的动态稳定性方面。
目前,随着国家投入的加大与技术的加速发展,电力系统朝着超高压长距离输电的趋势不断前进,这也给电网电压的稳定性提出了更高的要求,因此,加强对电网电压的稳定性与合理的控制方式研究,对于提高输配电线路的稳定性是有着巨大的意义的。
2电压稳定性的分析方法分析影响系统的电压稳定的原因对于预防和控制电网电压的稳定性有着很重要的意义,就目前的研究水平来看,其研究方法主要包括电压静态稳定性分析和电压动态稳定分析。
2.1电压静态稳定分析方法对电压静态稳定性的分析一般以用潮流多解法、最大功率法奇异值分解、崩溃点法等方法为主。
这些方法基本上是基于潮流方程和改进的潮流方程,进行适当线性化后的分析计算,其本质是选择潮流的极限作为电压静态稳定的临界点,只不过是根据不同特征选择不同的电压崩溃的判据。
其优点是将较为复杂的微分方程的解与非线性的较为简单的代数方程的实数解等价,并对其存在性进行判断,其缺点将系统内的潮流极限当作小扰动的极限点,而不能反应所有元件的动态特性。
2.2 动态电压稳定分析方法电压的动态因为扰动大小的不同分为小扰动动态稳定和大扰动态稳定,其分析的方法也因此称为小扰动动态稳定分析和大扰动动态稳定分析。
由于网络中每种动态元件都具有不同的时间常数与电气距离,因此每种动态元件对网络的电压动态稳定性的影响也不近相同,因此,对于小扰动电压动态稳定性的分析关键是建立精确的小扰动电压动态稳定性分析模型并尽量简化成线性模型,从而求出线性矩阵的特征值来实现进一步深入分析。
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电网电压稳定性浅析发表日期:2007年1月15日【编辑录入:admin】电力系统运行任务是在充分合理地利用能源和运行设备能力的条件下,连续不断地向用户提供数量充足、质量合格、价格便宜的电力和电能,即要可靠、安全、经济地运行。
在电力系统运行中,保持系统的稳定性是其重要任务。
系统稳定破坏可能导致系统瓦解和大面积停电等灾难性事故,给社会带来巨大的损失。
一、电力系统的稳定电力系统稳定分为角度稳定、电压稳定和频率稳定三个方面。
电力系统失去稳定就是系统的平衡状态遭到破坏而不能正常工作。
正常运行的电力系统平衡状态有三个主要特征:①系统中所有发电机均以相同的额定或接近于额定的电角速度运行。
②系统中所有的发电厂、变电站母线的电压在额定值或其附近运行。
③系统频率在正常范围内.二、电力系统的电压稳定1、电压稳定性及其类型电力系统的电压稳定性是电力系统维持负荷电压于某一规定的运行极限之内的能力,它与电力系统中的电源配置、网络结构及运行方式、负荷特性有关。
由于电力系统电压的扰动(短路、大容量电动机的启动、冲击负荷等)、线路阻抗突然增大(断开发电机或静电电容器)、无功电源减小(断开发电机或静电电容器)或母线负荷增大而诱发电压的不稳定现象,导致电压崩溃,使电网瓦解。
电压稳定问题分为:静态电压失稳、动态电压失稳和暂态电压失稳。
静态电压失稳是指负荷的缓慢增加导致负荷端母线电压缓慢下降,在达到电力系统承受负荷增加能力的临界值时导致的电压失稳,在电压突然下降之前的整个过程中发电机转子角度及母线电压相角并未发生明显的变化。
动态电压失稳指系统发生故障后,为保证其功角暂态稳定及维持系统频率,除进行网络操作外,也可能进行切机、切负荷操作,由于系统结构变得脆弱或全系统由于支持负荷的能力变弱,缓慢的负荷恢复过程导致的电压失稳。
由于系统在失去电压稳定前已处于动态过程中,发电机及其控制装置、负荷的动态行为都会对动态电压失稳产生影响。
暂态电压稳定指电力系统发生故障或其它类型的大扰动后,伴随系统处理事故的过程中发电机之间的相对摇摆,某些负荷母线电压发生不可逆转的突然下降的失稳过程,而此时系统发电机间的相对摇摆可能并未超出电力系统角度失稳的程度。
2、系统和设备对电压稳定的影响电压不稳定通常是在高度紧张的电力系统中发生的。
而扰动导致的电压崩溃可能是由不同原因引起的,根本问题是电力系统固有的脆性。
传输网络强度和功率传输水平、发电机无功功率、电压水平的限制、负荷的电压特性、无功补偿设备特性和电压控制设备的作用共同决定着系统电压稳定的水平。
⑴、输电线路对电压的影响输电线既产生无功又消耗无功,其净无功值必须等于线路两端由系统吸收或发出的无功。
输电并联电容产生的无功相对是稳定的。
输电线串联电感消耗与电流平方成正比的无功,电流从重载到轻载变化很大,输电线无功消耗也随之有大的变化。
线路两端电压幅值差主要取决于所能传输的无功功率,电压稳定性主要与传输无功有关,特别是在系统紧急事故或崩溃期间,受端或负荷端电压下降时,线路所能传输的无功更重要。
但紧靠电源通过线路向系统提供的无功来维持电压是困难的:①无功不能在输电线两侧有大的相角差情况下传输,具有显著的电压幅值梯度。
大的角度是由于长线路和传输大的有功功率引起的。
无功功率只能由电压高的一端流向电压低的一端,维持电压幅值在额定值±5%左右的要求也限制了无功功率的传输。
和传输有功相比,远距离输送无功,在经济上是不合理的,在技术上也很困难。
②由于经济运行要求,希望有、无功损失最小,无功损失小是为了降低无功补偿设备的投资。
使无功传输最小,电压又必须维持在较高的水平。
③传输无功大小直接影响到系统“甩负荷”引起的瞬时过电压。
⑵、发电系统对电压稳定的影响发电机自动调压器是电力系统电压控制的最重要方法,随着系统电压的变化,发电机运行工况也随之变化。
正常运行时,发电机维持机端电压恒定,系统电压低时,发电机的无功需求可能使励磁电流或电枢电流达到极限,这将急剧改变发电机特性,保护装置使发电机自动断开。
同时,当第一台发电机达到励磁限制时,它的端电压开始下降,机端电压下降对于恒定有功输出,其定子电流增加,进一步限制其无功输出,以保持定子电流在允许范围内,它的这部分无功负荷将转给其它发电机,随着越来越少的发电机具有自动调节励磁能力,系统就逐渐面临电压不稳定,这个过程将导致电压崩溃,也可能导致发电机失去同步。
发电机电流保护和系统后备保护,由于是为监测输电系统故障考虑的,它不与励磁系统控制相配合,当机端电压过低时也可能动作,这些继电器的误动,也可能导致电压崩溃。
⑶、负荷设备对电压稳定性的影响在电力系统中对电压稳定关系较大的负荷设备有:异步电动机、空调和热泵、放电照明设备、恒温器控制的负荷、手控负荷、电子设备、速度可调的传动设备、变压器电压调节器、自动带负荷调压变压器等。
这些负荷在正常运行时消耗较多无功,对电压要求的灵敏度较高,特别是在电压较低时及电压恢复过程中,对系统的无功消耗较多、对电压影响较大。
例如,异步电动机,当电压开始降低时,无功会减少,但电压进一步降低时,无功反而增加。
空调压缩器在系统故障期间转速下降相当慢,当故障消除后,为恢复其速度,使电网增加大的、低功率因数的“启动电流”。
如果电网较脆弱不能使所有空调同步加速,电压会降低。
因此电压不稳现象极易发生在气温较高或较低及负荷较重的情况下。
系统中的调压设备在系统电压不稳定期间,也可能产生恶化电压稳定性的影响。
在电压下降时,根据负荷的特性,负荷自系统取用的功率也相应减少,自动维持电压水平,使系统达到接近原来的运行点。
如果,系统中有自动带负荷调节分接头变压器,自动调整分接头档位,负荷侧电压恢复到整定值,使负荷功率得到恢复,这样使负荷电压进一步降低,在接近电压稳定极限时,使负荷侧电压升高的变压器分接头变化将使系统提前进入电压不稳定区域,使本来可以在较低电压下维持稳定运行的系统发生电压崩溃。
因此,电力系统的电压稳定问题,应是相当复杂的,远没有对系统同步运行(角度稳定)及频率稳定性问题的研究成熟,也没有很完善的解决电压稳定性问题的措施。
从定量分析的角度,目前尚无简单、实用的方法,如比对电压运行极限值及电压稳定运行的裕度计算,都还在进一步的研究之中。
在一个较为复杂的系统中,在某一静态、暂态或动态的调整过程中,系统设备、元件电压、无功的变化都可能对系统能否重新达到一种新的平衡状态起着重要作用。
三、乐电网2006年7月18日事故分析1、乐电系统电网特点①乐电作为一个独立的系统,一直孤网运行,没有强大的系统支撑,有、无功储备不足,无功补偿欠缺,系统在丰水期或高峰时段处于较低电压水平下运行,电压水平低,反过来又影响到发电机无功的出力,因此系统的每一次扰动都会危及到系统的稳定运行。
②系统的网络结构及电源分布乐电网的电源和负荷分布较为集中。
电源分布在峨边及大沫一带,峨边近10万千瓦的装机经两条70Km左右的110KV线路输出。
网络连结很薄弱,特别是长距离、大功率输送本身不利于无功的输出及系统电压的稳定。
电网的负荷主要集中在峨眉、夹江地区,某一负荷的切除与投入,或输、配电环节中任一开关的跳闸都会使系统产生很大的波动,危及到系统的稳定。
③系统对电站、用户、电网的无功电压管理近年来,电网虽然对电站的无功加强了管理,但对用户、用电功率因数及无功补偿情况的掌握和管理还很欠缺。
在电网的规划建设中,对系统的无功及分布情况、补偿情况也较少考虑。
④系统对电网的电压,特别是无功的在线监视、历史记录不完善。
系统事故后,对故障状态下的相关数据的变化情况不能掌握,不能对事故作定量分析,给分析事故、解决问题带来了很大困难。
2、2006年7月18日事故前、后系统情况2006年7月18日13:51时,系统失压、瓦解。
由于受条件限制,只收集到了部分枢纽点事故前的负荷、电压情况和系统中相关保护动作情况。
在此基础上,只能对事故做粗略分析。
①事故前负荷及电压情况②系统保护动作情况⑴故障期间系统无低周保护动作。
⑵夹江站155#开关距离I段动作跳闸。
⑶大堡电厂1#、2#机过励保护动作跳闸。
⑷西河101#、102#开关复合电压闭锁过流跳闸。
⑸大沫电厂1#机复合电压闭锁过流保护、失磁保护动作跳闸,2#、3#机失磁保护动作跳闸。
⑹沫江电厂35KV沫西线523#开关方向过流保护跳闸。
⑺天仙桥1#、2#机复合电压闭锁过流保护动作跳闸,石麟575#开关保护动作跳闸。
⑻迪华电站发电机失磁,手动跳闸。
⑼金梯电站1#、2#机复合电压闭锁过流跳闸。
③大沫电站主变101#、102#电压从12:00时开始逐步下降,相电压从57V下降到13:50时的44.69V (二次值),在近两小时过程中,电压无波动情况。
3、事故分析①从上述的历史数据中可以看出,从11:50时开始到13:50时电网瓦解之前系统负荷处于一个较大波动状态。
夹江、五通负荷波动较小,峨眉负荷波动很大,其波动范围在10MW左右。
与之相对应,在此期间系统负荷中心城东、罗目、西坝、三洞的110KV及35KV电压也随之波动。
在13:00时由于宏业炉子突然投入使峨眉负荷从37.5MW突然增加到49MW,此时负荷点的电压达到了最低,110KV电压均在100KV 以下,之后在13:00~13:20时之间,通过控制负荷、相应负荷及电源的转移,系统电压有所恢复,除三洞站电压在100KV以下外,其他的恢复到了100KV以上,系统处在负荷扰动之后的稳定运行状态。
13:20~13:40时,由于峨眉、夹江雷雨很大,使峨眉、夹江10KV部分开关保护动作跳闸,系统负荷呈线性下降趋势,直至负荷达到当天的最低点,其中变化最大的也是峨眉公司,从13:20时的47.5MW降到了9MW。
由于系统负荷减少,消耗的无功相应减少,此时,几个负荷中心点的电压上升幅度较大,电压幅值达到了当日最高水平。
随着瞬时故障的切除,跳闸线路开始恢复,在恢复过程中,负荷需消耗大量的无功,正常运行的发电机应有能力提供足够的有、无功使系统恢复到负荷波动前的较低电压水平运行方式(因当时,系统有足够的有、无功储备)。
②从大沫7月18日1#、2#主变高压侧电压运行曲线看,从12:00到13:50时,其电压波形并未随系统负荷的波动而发生波动,而是一直呈线性下降趋势。
因此,它的励磁系统并未因系统的电压变化,来控制其本身机组的无功出力和电压,也就是说,其励磁系统已失去了励磁调节功能。
在这种情况下,当其发电机机端电压降到比系统电压低时,它有可能在极短时间从系统吸收无功并继续向系统提供有功。
在13:50时左右(秒内计),本身发电机因电压太低,其1#机复合电压闭锁过流失磁保护动作,2#、3#机失磁保护动作。
系统突然失去了18MW左右有功。
③ 13:50时左右,系统本身因负荷大的波动,处在一个动态的调整过程,由于大沫电厂机组负荷突然失去,加剧了系统有、无功的波动。