第1讲现代电力系统基本概念案例.ppt

电力系统功角稳定性 　 稳定现象 稳态条件下 受扰下的稳定 受扰下的失去稳定（一机对系统，机群之间） 电力系统功角稳定性 　 同步发电机电磁转矩的变化 同步转矩分量，Ks同步转矩系数 阻尼转矩分量，KD阻尼转矩系数 缺乏同步转矩会导致转子角非周期失稳，缺乏阻尼转矩会导致转子角振荡性失稳。 电力系统功角稳定性 　 功角稳定 暂态稳定性 小干扰（小信号）稳定性 小干扰（小信号）稳定 在小干扰下电力系统维持同步运行的能力。 干扰足够小，以致可对系统方程进行线性化，采用线性技术进行分析。 不稳定形式： 因缺乏足够的同步转矩，转子角逐渐增大； 因缺乏足够的阻尼转矩，转子角增幅振荡； 小干扰（小信号）稳定 现代电力系统，小干扰稳定性很大程 度上是振荡阻尼不足的问题。 局部模态（机-系统模态）：涉及一个发电厂内的发电机组与电力系统其他部分之间的摇摆。振荡频率大致为1～2Hz。 区间模态：涉及系统中一个区域内的多台发电机与另一个区域内的多台发电机之间的摇摆。振荡频率大致为0.1～0.8Hz。 小干扰（小信号）稳定 控制模态（机-系统模态）：涉及发电机组和其它各种控制装置。控制模态的振荡频率一般很高。 扭振模态：涉及发电机组轴的各质量块之间的扭转振荡。振荡频率大致在十几到四十赫兹之间，也称为次同步振荡。 暂态稳定性 在受到大干扰下，电力系统维持同步运行的能力。 特点：转子角偏移大，受非线性功角关系影 响，不能线性化。稳定性与初始运行状态和干扰的严重性有关。 失稳形式：转子角持续增大直到失去同步，这种形式的不稳定称为第一摇不稳定，往往是因同步转矩不足引起； 暂态稳定性 另一种失稳形式是：第一摇摆稳定，但在随后出现增幅振荡失去同步。这往往是故障后稳态条件下的“小干扰”不稳定，不是暂态干扰的结果，或者是几种振荡模态叠加的结果。 暂态稳定研究通常是研究干扰后3～5秒内的系统动态行为，对于大系统也可以研究干扰后十几秒内的动态行为。 稳定性的分类 国际上还没有统一的有关电力系统稳定性的分类标准。 电力系统稳定性 功角稳定性 电压稳定性 频率稳定性 中期稳定性（几分钟内） 长期稳定性（几十分钟内） 稳定性的分类 功角稳定性 小干扰稳定性 暂态稳定性 非振荡不稳定 振荡性不稳定 局部模态 区间模态 控制模态 扭振模态 （10秒内） 稳定性的分类 电压稳定性 小干扰电压稳定性 大干扰电影稳定性 稳定性的分类 静态稳定性：是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。 《电力系统安全稳定导则》 暂态稳定性：是指电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定 稳定性的分类 动态稳定性：是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。 《电力系统安全稳定导则》 电压稳定性：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。电压失稳可表现在静态小扰动失稳、暂态大扰动失稳及大扰动动态失稳或长过程失稳。 跨国联网的发展： 北面与俄罗斯西伯利亚电网互联，以实现俄罗斯丰富的水电向中国送电；东面是结合俄罗斯西伯利亚向我国华北、东北送电，实现与朝鲜半岛的联网；西面是新疆与吉尔吉斯、哈萨克电网的互联，以解决新疆西南部的电力紧缺，并进一步延伸与阿富汗国家电网的互联；南面则主要通过开发澜沧江景洪水电站经过老挝向泰国送电，实现与东南亚的送电联网。 总之，21世纪的中国电网，将随着北部火电，西部、南部水电和东部核电，以及大量的、广泛的新能源发电的基础上，进一步扩大和加强大区电网结构和大区间的联网，逐步形成一个统一而“可靠、高效、灵活、开放”的全国联合大电网。与此同时，从中国联合大电网出发，向北与俄罗斯，向东与朝鲜半岛和日本，向西与吉尔吉斯、哈萨克电网的互联，向南与东南亚诸国和印尼、菲律宾电网的互联，逐步形成范围广大的亚洲东部联合电网。 　　深化电力体制改革，稳步推进中国特色的电力市场。 　 发展和规范中国电力市场。 　　现代电力系统的主要特点 多种能源发电 大容量、高参数机组（大电厂） 高电压、