第六章电压稳定性ppt课件.ppt

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1、NorthChinaElectricPowerUniversityDepartmentofElectricalEngineeringBaoding2019.5-7动态电力系统分析与控制目录一．电力系统数学模型及参数二．电力系统小干扰稳定性分析五．直接法在暂态稳定分析中的应用三．电力系统次同步谐振分析四．电力系统暂态稳定性分析六．电力系统电压稳定性分析七．线性最优控制系统八．非线性控制系统九．电力系统控制第六章电力系统电压稳定性分析目录一．概述二．电压稳定性的基本概念及研究内容三．电压稳定性的研究四．简单系统电压静态稳定性分析五．改善系统电压稳定性的技术近30年来，电力系统向大机组，大电网

2、，高电压和远距离输电发展。这对合理利用能源，提高经济效益和保护环境具有重要的意义。但也给电力系统的安全运行带来了一些新问题。其中之一就是电压崩溃恶性事故。70年代以来，国内外的电网发生了多起以电压失稳为特征的电网瓦解事故。一．概述1972年7月27日我国湖北电网的武汉和黄石地区的电压崩溃事故，使受端系统全部瓦解；1973年7月12日东北电网的大连地区电压崩溃，造成大连地区全部停电。1978年12月19日法国电网大停电；1983年12月27日瑞典电网事故；1987年7月23日日本东京大停电；美国西部2019年7月2日和8月10日连续两次大停电事故；因为电压失稳导致大面积，长时间的停电，造成

3、巨大的经济损失和社会混乱。一．概述多次大停电事故给人们震动很大，再次向电力界敲响了警钟。我国电力工业部也专门组织有关人员进行研究，讨论我国电网的现状及存在的问题，使电压稳定问题成为关注的焦点。一．概述电压稳定的研究可以追溯到40年代，H.M.马尔柯维奇提出了第一个电压稳定判据。但是直到70年代，对电压稳定性的研究一直处于初级阶段，没有多大进展。人们一直认为电压稳定问题是局部的，系统末端的小问题。1978年法国电网的灾难性电压崩溃事故使电压稳定问题受到关注。这次典型的电压崩溃事故使法国电网70%以上的用户停电。电压稳定问题已经是影响整个电网安全稳定运行的大问题。一．概述70年代末期开始，人

4、们对电压稳定问题进行了大量的研究工作。由于有记录的电压崩溃事故离初始故障的时间都比较长，早期普遍认为电压稳定是一个静态问题，研究的重点集中在静态机理探讨和基于潮流方程的极限运行状态的求取。随后遇到的困难使人们认识到电压稳定问题的复杂性和动态研究的必要性，研究人员反过来重视了对电压崩溃现象的物理本质的探讨，动态机理分析和建模等方面的研究。一．概述到目前为止，电压稳定性研究已取得了很大的进展，但离实际要求还差得很远。电压稳定性的理论体系还未建立，甚至对于电压稳定破坏的机理尚有许多不同的观点。这一方面的工作还有待进一步地开展。一．概述关于电压稳定性的定义至今仍存在分歧。1990年IEEE将电压

5、稳定性定义为“系统维持电压的能力。当负荷导纳增大时，负荷功率也随之增大，并且功率和电压都是能控的。”电压崩溃是指由于电压不稳定所导致的系统内大面积，大幅度的电压下降的过程。CIGRE于1993年把电压稳定研究分为静态电压稳定和动态电压稳定，又进一步将动态电压稳定分为小扰动电压稳定，暂态电压稳定和动态电压稳定。二．电压稳定性的基本概念及研究内容电压稳定性和功角稳定性的研究侧重点不同，如何认识二者的联系迄今仍无定论。两种极端的情况是：⑴一台同步发电机经一个电抗接于无穷大母线（纯“功角稳定性”）；⑵一台同步发电机经一个电抗接于“静态”负荷（纯“电压稳定性”）。伴随功角不稳定出现的电压下降，具有

6、伴随电压不稳定出现的电压崩溃的某些现象。但电压失控不一定包含大的或越来越大的功角偏离。二．电压稳定性的基本概念及研究内容现在普遍被接受的观点是电力系统中静态电压水平主要由无功功率平衡条件决定。许多文献把电压崩溃归结为由于系统不能满足无功需求的增加，在某些不良运行点或当系统受到较大扰动后，因为发电机励磁系统的强励和负荷端电压下降，负荷需求减少，系统能保持电压相对稳定。随后，由于带负荷调压变压器的连续调节使负荷端电压升高，供电得以恢复，同时带负荷调压变压器一次侧电压下降，电流上升，发电机无功越限，其连锁反应使负荷电压下降，电压稳定破坏。二．电压稳定性的基本概念及研究内容电力系统有功功率和无功

7、功率不能截然分开进行分析，电压崩溃既于无功功率相关，也于有功功率相关。电压稳定的研究工作按照其目的不同目前分为三大类：电压崩溃的机理探讨，电压稳定安全计算和预防措施研究。二．电压稳定性的基本概念及研究内容电压崩溃机理探讨的目的是要弄清楚主导电压崩溃发生发展的本质因素，电压稳定问题和电力系统其它问题的相互关系，以及电力系统中各种元件对电压稳定性的影响，并建立分析电压稳定问题的适当的系统模型。早期的静态研究中的机理认识集中在曲线和曲线分