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子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

电力系统的稳定性与鲁棒性分析与控制

电力系统是现代社会不可或缺的重要基础设施。然而，随着电

力负荷的增加和电力网络规模的扩大，电力系统的稳定性越来越

成为一个关键的问题。电力系统的稳定性指的是电力网络在受到

扰动（例如故障或负载波动）时，能够恢复到稳态工作状态的能

力。电力系统的鲁棒性则指的是当电力网络中存在缺陷或故障时，

该系统仍能够维持基本的运行能力。

电力系统的稳定性与鲁棒性问题是电力系统研究领域的核心问

题之一。在本文中，我们将探讨电力系统的稳态和动态稳定性问

题，并介绍一些常用的控制方法以提高电力系统的稳定性与鲁棒

性。

一、电力系统的稳态稳定性

电力系统的稳态工作状态是指系统各元件工作参数在一定范围

内，能够维持恒定的电压、电流和功率等物理量的状态。电力系

统的稳态稳定性问题是指在电力系统发生故障或负载波动时，能

够保持系统的稳态工作状态。一般情况下，为了保证电力系统的

稳态稳定性，需要满足以下条件：

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

1.所有发电机以及负载必须保持稳定的电压和电流；

2.系统总功率必须满足稳态平衡条件；

3.系统总的无功功率必须满足约束条件；

4.保证系统中电力元件（例如线路、变压器等）不会超出其耐

受的极限。

为了控制系统的稳态，常用的方法包括：

1.发电机调压控制：通过调节发电机的电压，来维持电力系统

的稳态工作状态；

2.无功功率补偿：在电力网络中加入补偿电容或补偿电感来控

制系统的无功功率，以维持电力系统的稳态；

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

3.系统调度：通过统筹考虑各电源和负载之间的平衡关系，来

调整电力系统的负荷分配和机组运行状态，以维持电力系统的稳

态工作。

二、电力系统的动态稳定性

电力系统的动态稳定性问题是指在电力系统受到突发扰动（如

系统故障、短路、电源爆炸等）时，能够在一段时间内恢复到稳

态工作状态，并保证发电机频率和电压的稳定。为了确保电力系

统的动态稳定性，需要满足以下条件：

1.电力系统必须具有抵抗突发扰动的能力，并能够迅速调节电

力元件的工作状态，以恢复系统的稳态；

2.系统必须具有抵抗跨越多个时期的任意扰动的能力。

为了提高电力系统的动态稳定性，常用的方法包括：

1.发电机转子振荡抑制控制：通过控制发电机转子振荡来控制

系统的动态稳定性；

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2.动态无功功率补偿：通过加入动态补偿器（如STATCOM、

SVC等）来提高系统的无功调节能力，从而提高系统的动态稳定

性；

3.整体平衡控制：通过统筹考虑各电源和负荷之间的平衡关系，

来调整电力系统的负荷分配和机组运行状态，以提高电力系统的

动态稳定性。

三、电力系统的鲁棒性控制

在现代电力系统中，由于负载变化、故障断电以及网络拓扑结

构改变等原因，电力系统中总是存在着不确定性。因此，为了保

证电力系统的稳定性，需要采用一些控制方法来增强系统的鲁棒

性。

电力系统的鲁棒性控制指的是通过引入一些不确定性因素，来

增加电力系统的稳定性。常用的鲁棒控制方法包括：

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