關(guān)于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的探討

關(guān)于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的探討 現(xiàn)如今，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來(lái)越快，人們對(duì)電力的需求量也越來(lái)越多，電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性不僅與整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、安全密切相關(guān)，還會(huì)影響到人們的生產(chǎn)和生活，因而變得越來(lái)越重要。本文首先對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題進(jìn)行了分析，然后闡述了電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定分析方法及其控制措施。 【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 電壓穩(wěn)定 電力系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的多變量非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本條件是安全以及穩(wěn)定。隨著電力市場(chǎng)化改革的不斷深入，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大，遠(yuǎn)距離重負(fù)荷輸電的局面會(huì)越來(lái)越明顯，使得電力系統(tǒng)越來(lái)越頻繁地在接近網(wǎng)絡(luò)極限輸送能力的狀態(tài)下運(yùn)行。所以，加強(qiáng)電壓穩(wěn)定性的研究具有非常重要的理論意義與現(xiàn)實(shí)意義。 1 電壓穩(wěn)定性問題的分析 電壓穩(wěn)定性問題是電力研究工作中發(fā)展比較晚的分支，電壓的穩(wěn)定性開發(fā)研究工作是發(fā)電機(jī)在所有情況下同步運(yùn)行的分析，但是在電力系統(tǒng)產(chǎn)生電壓的時(shí)候無(wú)法滿足于負(fù)荷無(wú)功需求時(shí)的穩(wěn)定情況，所以電壓的穩(wěn)定與否主要是由電力系統(tǒng)的無(wú)功不足引起的。電力系統(tǒng)屬于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，對(duì)于電壓穩(wěn)定性可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究： （1）電壓小干擾時(shí)候電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性； （2）電壓大干擾時(shí)候電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及系統(tǒng)電壓失穩(wěn)過程； （3）電力系統(tǒng)中穩(wěn)態(tài)平衡點(diǎn)能夠存在的可能性； （4）分析系統(tǒng)中電壓穩(wěn)定性的概率，因此對(duì)系統(tǒng)中電壓是否穩(wěn)定的分析方法也有很多種。 2 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析方法 對(duì)電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)防與控制的基礎(chǔ)條件就是分析電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的分析方法包括動(dòng)態(tài)電壓法以及靜態(tài)電壓法兩類。 2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析 在靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法中比較常用的方法主要有奇異值分解（特征值分析）法、潮流多解法、靈敏度分析法、最大功率法、崩潰點(diǎn)法這幾種，它們都是在潮流方程或者是經(jīng)過修改的潮流方程的基礎(chǔ)上的，靜態(tài)電壓穩(wěn)定的臨界點(diǎn)在本質(zhì)上都由電力網(wǎng)絡(luò)的潮流極限來(lái)做，在線性化當(dāng)前運(yùn)行點(diǎn)處后再進(jìn)行分析和計(jì)算；不同的地方是使用極限運(yùn)行狀態(tài)下不同特征的電壓崩潰的判據(jù)與采用的求取臨界點(diǎn)的方法。靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析法的好處是用一個(gè)簡(jiǎn)單的非線性代數(shù)方程實(shí)數(shù)解的存在性研究代替復(fù)雜的微分方程解的性態(tài)研究，它的壞處是把小干擾電壓穩(wěn)定的極限點(diǎn)用電力系統(tǒng)的潮流極限來(lái)做，并且靜態(tài)電壓分析法無(wú)法反映各元件的動(dòng)態(tài)特性。 2.2 動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法 電力系統(tǒng)其實(shí)就是一個(gè)非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，電壓失穩(wěn)實(shí)際上是動(dòng)態(tài)的行為，涉及到不同元件的動(dòng)態(tài)特性。在對(duì)電壓失穩(wěn)的原因進(jìn)行深入研究時(shí)，如果只從靜態(tài)的角度不能給出精確的解釋，一定要考慮元件的動(dòng)態(tài)特性。動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定綜合考慮了勵(lì)磁系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、各種負(fù)荷等元件的動(dòng)態(tài)特性，與電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)更接近。動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定分析的方法有能量函數(shù)法、小擾動(dòng)分析法與時(shí)域仿真法等。 動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定的研究總的發(fā)展趨勢(shì)是提高電壓穩(wěn)定的計(jì)算精度，雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多進(jìn)展，但是總體還不太成熟。由于對(duì)一些影響電力系統(tǒng)主要元件的動(dòng)態(tài)特性的描述還不完善，使得動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定方法的研究受到一些阻礙。 3 電壓穩(wěn)定的控制措施 電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功儲(chǔ)備不足與其功率傳輸能力不夠是導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定的重要因素，在規(guī)定電力系統(tǒng)以及電力運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可以控制電壓穩(wěn)定并提高電力系統(tǒng)的傳輸速度，下面主要對(duì)電壓穩(wěn)定性控制應(yīng)該采用的措施進(jìn)行分析： （1）因?yàn)榘l(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)定或輸電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)失常在線路重負(fù)荷的情況下無(wú)法正常工作。最有效的方法是增加輸電線路，但是費(fèi)用大，因此增加輸電線路時(shí)一定要在每條線路負(fù)荷與負(fù)荷率損耗方面來(lái)降低相應(yīng)的費(fèi)用。 （2）通過不斷提高發(fā)電機(jī)系統(tǒng)來(lái)增加有功與無(wú)功輸出能力。當(dāng)遇到緊急故障的時(shí)候，發(fā)電機(jī)熱旋轉(zhuǎn)備用，通過加強(qiáng)短時(shí)間發(fā)電機(jī)有功與無(wú)功輸出的能力來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使發(fā)電系統(tǒng)在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償增加的時(shí)候，提高正常工作中發(fā)動(dòng)機(jī)高功率因數(shù)狀態(tài)的穩(wěn)定性。 （3）發(fā)電機(jī)負(fù)荷系統(tǒng)也會(huì)對(duì)電壓穩(wěn)定產(chǎn)生影響，在帶負(fù)荷調(diào)節(jié)變壓器與無(wú)功補(bǔ)償接頭時(shí)要預(yù)防調(diào)節(jié)與補(bǔ)償時(shí)候不足采用保持最大動(dòng)態(tài)無(wú)功裕度的方法。提高電壓水平的有效方法是在校正時(shí)投人并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償，因此控制電壓穩(wěn)定的最常用的方法就是切負(fù)荷。 4 結(jié)束語(yǔ) 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的重要內(nèi)容之一就是電壓穩(wěn)定，電壓穩(wěn)定與否會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。本文通過分析電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定方面的一些因素，尤其是闡述了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的控制方法與分析方法，可以作為相關(guān)工作者工作實(shí)踐的參考，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。 參考文獻(xiàn) 1李海燕，田苗.電力系統(tǒng)中電壓與無(wú)功問題的新特點(diǎn)及對(duì)策J.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（21）. 2蘇永春.電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定理