6_电压稳定_陈磊_1_91140914讲解.pptx

电力系统稳定与控制第六章 电力系统电压稳定(1) 主要内容 基本概念 分析方法 防治措施 2017-4-8 电力系统稳定与控制 1 2017-4-8 电力系统稳定与控制 电压稳定 长期以来，电力系统稳定研究主要集中在功角稳定方面，电压稳定作为电力系统稳定性的另一个重要方面，直到上世纪80年代才吸引了国际电力界的广泛关注 上世纪70年代以来，国际上相继发生多起由于电压失稳引起的大面积停电事故： 1978-12-19法国电网 1983-12-27瑞典电网 1987-07-23日本东京电网 1989-03-13加拿大魁北克电网 1996-07-02美国西部联合电网 上述事故发生时系统功角并未失去同步，但是系统电压发生大幅度的跌落，是一种和功角稳定不同类型的系统稳定问题 2 典型的电压稳定事故 法国1978年12月19日大停电事故 停电29000MW，少送电量1亿kWh，主要原因是：负荷上涨，无功补偿能力严重不足；调度在全网电压下降的过程中未果断切除部分负荷 瑞典1983年12月27日大停电事故 过负荷－电压降低－线路跳闸－电压继续降低－振荡－解列－低频低压或高频切机－频率崩溃 日本东京电力系统1987年7月23日大停电事故 停电8168MW，最长3小时21分，影响东京地铁及私营铁路停运最长达3小时，自来水中断，银行计算机系统中断 过负荷－低电压－继电保护动作 空调设备电压降低时电流反而增大的用电特点加速了电压的崩溃 2017-4-8 电力系统稳定与控制 3 电力系统稳定性的分类 不同的分类依据 可观察到失稳的系统主要变量 功角 频率 电压 扰动的大小（可决定稳定分析采取的方法） 大扰动：一般指短路故障、线路突然断开或发电机跳闸等 小扰动：如负荷变化 扰动的大小是相对的 为评价稳定性需要考虑的元件、过程及时间范围 短期 长期 2017-4-8 电力系统稳定与控制 4 电力系统稳定性的分类 2017-4-8 电力系统稳定与控制 5 电力系统电压稳定性 2017-4-8 电力系统稳定与控制 电力系统电压稳定性就是电力系统维持节点电压在合理的数值范围之内(如不低于额定电压的70%)的能力。 它与系统的电源配置、网络结构、运行方式及负荷特性等因素有关，带自动负荷调节分接头的变压器也对系统的电压稳定性有十分显著的影响。 到目前为止，电力系统电压稳定性还没有普遍认可的严格的定义。 6 2017-4-8 电力系统稳定与控制 电压稳定的定义 IEEE（1990）：电压稳定性是指系统维持电压的能力，当负荷导纳增大时，负荷功率亦随之增大，并且功率和电压都是可控的。 7 2017-4-8 电力系统稳定与控制 电压稳定的定义 CIGRE（1993）：电力系统是一个动态系统，电压稳定是电力系统稳定性的一个子集。 小扰动电压稳定是指，处于给定运行点的电力系统在经受任意小的扰动后，负荷附近的电压保持不变或几乎不变；它对应于线性化动态模型的特征值都具有负实部。 电压稳定是指，处于给定运行点的系统在经受某一给定扰动后，负荷附近的电压趋近扰动后平衡点的值；它对应于扰动后的系统状态在扰动后的稳定平衡点的吸引域中。 电压崩溃是指，处于给定运行点的电力系统在经受给定扰动后，负荷附近的电压低于可接受的极限；电压崩溃可能是系统性的，也可能是局部的。 8 2017-4-8 电力系统稳定与控制 电压稳定的定义 T. Van Cutsem，“Voltage stability of electric power systems”（1998）：电压失稳源于负荷动态试图恢复消耗的功率，而该功率超过了发输电系统的能力。 这个定义包含了作者认为的电压失稳的机理，强调了电压失稳和负荷动态的强相关性。 9 2017-4-8 电力系统稳定与控制 电压稳定的定义 《电力系统安全稳定导则》(2001)：电压稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能力。 电力系统中经较弱联系向受端系统供电或受端系统无功电源不足时，应进行电压稳定性校验。 无功功率的分层分区供需平衡是电压稳定的基础。 10 电压稳定的分类方式－按研究方法划分 静态电压稳定问题，也称为小扰动电压稳定问题 电力系统在某一种潮流状况下，受到小的扰动后系统能否保持稳定并维持系统各节点电压在合理的数值范围之内 动态电压稳定问题 电力系统在动态过程中受到扰动后的电压稳定问题 暂态电压稳定问题 电力系统受到大的扰动如各种故障后，伴随着系统保护的动作与事故处理，某些负荷母线电压发生不可逆转的突然下降，而此时电力系统中其它的状态变量如发电机功角仍处于合理的数值范围 2017-4-8 电力系统稳定与控制 11 电压稳定的分类方式－按扰动大小划分 小扰动电压稳定 正常状况时遭受微小扰动后的系统稳定性