论电力系统的电压稳定性及其发展趋势

摘要

电力系统是一个具有高度非线性的复杂系统，随着电力工业发展和商业化运营，电网规模不断扩大，对电力系统稳定性要求也越来越高。在现代大型电力系统中，电压不稳定/电压崩溃事故已成为电力系统丧失稳定性的一个重要方面。因此，对电压稳定性问题进行深入研究，仍然是电力系统工作者面临的一项重要任务。

本文首先分析了电压稳定性的机理。电力系统稳定问题的物理本质是系统中功率平衡问题。无功的缺额是电压失稳的本质原因。小扰动电压稳定的必要前提是系统电源的无功、电压静态特性和负荷的无功一电压静态特性必须有交点,并且与浚点无功与电压的微分率相关。大干扰的稳定性还依赖于电源与负荷的无功变化速度。电压稳定也称为负荷稳定􀄅异步电动机不良的负荷特性被认为是造成电压失稳的主要原因。还有一种观点将电压失稳看作网络传输功率的限制.基于此观点的方法是采用静态的潮流仿真的方法来分析问题􀄅这类方法较少考虑负荷的特性。虽然有局限性,但对从另一个角度认识电压稳定问题具有一定的意义。

本文分析了同步发电机、静止无功补偿器、电容器等无功电源的特性。以及异步电动机负荷的无功-电压特性。同时还分析了传输线、变压器在传输无功功率方面的作用。研究影响小干扰电压稳定性和大干扰电压稳定性的因素。建立了电力系统各种元件的数学模型,使用MATLAB中的仿真工具中的SIMULINK进行动态时域仿真。通过仿真结果的对比,分析了各种无功电源的补偿容量,响应速度以及不同方式的干扰,输电线的长度、负荷特性对电压稳定性的影响。从电源、负荷和网架结构三方面对电压稳定性的影响因素做了论述。最后提出一些提高电力系统电压稳定性的策略措施,对电力系统的规划、运行具有一定的参考价值。

关键词　电压稳定性  无功补偿  小干扰电压稳定性  大干扰电压稳定性目录

摘要

1 .绪论 …………………………………………………………………1

1.1前言……………………………………………1

1.2电压稳定性及其类型……………………………………………………………3

1.2.1功角稳定………………………………………………………………………3

1.2.2电压稳定………………………………………………………………………3

1.2.3 频率稳定……………………………………………………………………4

1.3电压稳定的研究内容 ………………………………………………4

1.4电压稳定的研究展望  ……………………………………………6

2电压稳定性破坏的机理分析………………………………………………7

2.1电压崩溃的起因……………………………………………………7

2.2电压稳定性的分类………………………………………………………7

2.3小扰动电压稳定性的机理分析………………………………………9

2.4大扰动电压稳定性的机理分析……………………………………………10

3电力系统电压稳定的预防措施…………………………………………………12

4提高电力系统电压稳定性的措施………………………………………………13

4.1电网规划…………………………………………………………13

4.2系统运行……………………………………………………14

4.3电压安全监控系统………………………………………………………14

4.4建立正确的计算模型…………………………………………………………15

5发展方向……………………………………………………………………16

6. 结语……………………………………………………………………17

7.致谢…………………………………………………………………