影响电压稳定性的因素分析

影响电压稳定性的因素分析
影响电压稳定性的因素分析

影响电压稳定性的因素分析

摘要:随着电力系统的不断发展,用电量的不断增加,电网的不断扩大,电力系统中稳定性也变得越来越重要。本文着重介绍电力系统中对电压稳定性影响的因素,从而来透析电压稳定性在整个电力系统中的重要性。

关键词:影响电压稳定性因素

一、电压稳定性

电压稳定性时整个电力系统正常运作的保障,它是电力系统在额定的运行条件下和遭受外部干扰后系统中所有的母线都能持续地保持可接受的电压的能力。当有外部干扰或改变系统条件下,从而造成了渐进的、不可控制的电压降落,那么电压就处于不稳定状态了。电压不稳定通常情况下是局部现象,但这容易导致连锁反应,从而导致整个电力系统的电压崩溃。在功角稳定性中,同步发电机的转矩平衡而决定其稳定性;在电压稳定性中,所有母线都持续保持可接受的电压时,功角失稳并不能影响电压的稳定性,但持续能力的消退会引起功角失稳,从而导致电压的不稳定。

二、影响电压稳定性的内在因素

从公式中不难发现,当电阻R和电抗X一定的条件下,电压的损耗和输送的功率(有功功率和无功功率)有很大关系。当有功功率确定时,电压损耗则取决于无功功率的变化;当节点的无功功率和负荷消耗无功功率能达到平衡时,电压则处于稳定状态。相反,当整个电力系统无法维持这种平衡的时候,无功功率缺失,电压的持续性不能保持,呈逐渐下降趋势,从而导致了电压的崩溃,电压即处于不稳定状态。

电力系统的无功功率的平衡主要是有系统中参与运作的所有电力设备所产生的无功功率而决定的。在互联系统中,电力系统各元件的动态特性是影响电压稳定性的重要因素。发电机、变压器和电容器等设备会对电压的变化作出相应的反应,这种反应有时是有利于电压的稳定的,而有时则会加剧电压的不稳定。如当大量的并联电容器在使用过程中,电容器的电压下降后,输出的无功功率与电压平方成正比时,则会使电压的持续性下降,从而加剧电压的不稳定。在电压的持续性下降的过程中,采用手动或自动装置对系统负荷进行调整,对电压稳定性也能起到一定的积极作用。

静态电压稳定研究综述

静态电压稳定研究综述 摘要:近年来,电力系统电压稳定性的研究受到普遍关注。本文以静态电压稳定 性为研究方向,介绍几种静态电压稳定的分析方法,如潮流多解法、灵敏度分析法等;并简要介绍了静态电压稳定极限及裕度的计算方法,包括奇异值分解法和灵敏度法。最后本文展望了电压稳定及其控制的发展方向。 关键词:电力系统;静态稳定;电压稳定极限 引言 在现代大电网系统中,随着电力系统联网容量的增大和输电电压的普遍提高,输电功率变化和高压线路投切都将引起很大的无功功率变化,系统对无功功率和电网电压的调节、控制能力要求越来越高。在某些紧急情况下,当电力系统无功储备不足时,会发生电压崩溃而使电力系统瓦解。近20年来,电压崩溃(V oltage Collapse)事故在大电网中时有发生,历史上比较大的几次典型电压崩溃事故为:1983年12月27日瑞典电力系统瓦解事故;1987年7月23日日本电网稳定事故;2003年8月15日美加大停电事故;2003年9月28日意大利大面积停电事故等等。因此电压稳定问题越来越引起人们的广泛关注。 自从七十年代末以来,电压稳定问题的研究取得了很大的进展,人们逐步理清了影响电压稳定的关键因素,初步理解了电压稳定的机理和本质。 在早期研究中,电压稳定被认为是一个静态问题,从静态观点来研究电压崩溃的机理,提出大量基于潮流方程的分析方法。电压静态稳定性是用代数方程描述(即不考虑反映系统动态元件动态特性的微分方程)和分析系统在小扰动下的电压稳定性。此后,电压稳定的动态本质逐渐为人们所熟知,认识到负荷动态特性、发电机及其励磁控制系统、无功补偿器的特性、有载调压变压器等动态因素和电压崩溃发展过程的密切相关。开始用动态观点探索电压崩溃的机理,提出基于微分一代数方程的研究方法,进而逐步认识到电压崩溃机理的复杂性。据此可以将电压稳定分析方法分为两大类:基于潮流方程的静态分析方法和基于微分方程的动态分析方法。本文重点讨论静态电压稳定分析方法。 1静态电压稳定的研究现状

浅谈电力系统电压稳定性

太原科技2009年第4期TAIYUAN S CI-TECH 浅谈电力系统电压稳定性 刘宝,李宝国 文章编号:1006-4877(2009)04-0035-02 最近30年来,世界各国的电力系统普遍进入大电网、高电压和大机组时代,巨量的电能需要通过长距离的高压输电线送到负荷中心,电力系统面临的压力越来越大,很多电力系统不得不运行在其稳定极限附近,极易发生失稳事故。这些事故损失是巨大的,引起人们对电压稳定问题的严重关注。可以说电压稳定问题目前已成为世界各国电力工业领域研究的热点。 1电力系统电压稳定的定义及分类 1.1电压稳定定义 电力系统电压稳定性是指给定一个初始运行条件,扰动后电力系统中所有母线维持稳定电压的能力。在发生电压失稳时,可能引起电网中某些母线上的电压下降或升高,从而导致系统中负荷丧失、传输线路跳闸、级联停电及发电机失去同步等。1.2电压稳定分类 目前,文献中可以见到与电压稳定的主要有静态电压稳定、暂态电压稳定、动态电压稳定、中长期电压稳定等,对它们的含义和范畴,至今还没有一个统一的定义。2004年,IEEE/CIGRE稳定定义联合工作组给出了电力系统电压稳定的分类:电力系统电压稳定分为小扰动电压稳定和大扰动电压稳定。 小扰动(或小信号)电压稳定是指电力系统受诸如负荷增加等小扰动后,系统所有母线维持稳定电压的能力。大扰动电压稳定是指电力系统遭受大干扰如系统故障,失去负荷,失去发电机或线路之后,系统所有母线保持稳定电压的能力。 2电力系统电压失稳的机理 对电力系统电压失稳机理的研究是十分重要的,合理解释和明确区分电压失稳现象,可以正确应对预想的事故。静态研究认为电压失稳原因是负荷超过了网络的最大传输极限,从而造成潮流方程无解。随着对电压稳定研究的进一步深入,越来越多的人们开始用非线性动力学系统的理论知识来解释电压失稳的机理。对于电压失稳机理,T.Van Custem提出:电压失稳产生于负荷动态地恢复其自身功率消耗的能力超出了传输网络和发电机系统所能达到的最大极限。把电压稳定问题仅当作静态问题的观念是不周全的;负荷是电压失稳的根源,因此,电压失稳这一现象也可称为负荷失稳,但负荷并不是电压失稳中唯一的角色;发电机不应视为理想的电压源,其模型(包括控制器)的准确性对准确的电压稳定分析十分重要。 3电压稳定性的分析方法 电力系统作为一个复杂的非线性动力系统,考虑其动态因素,数学上可用一组DAE(Differential Algebraic Equations)微分代数方程组来表示。微分方程组主要体现动态元件,代数方程组主要体现网络结构等约束条件。目前,电力系统电压稳定性的分析方法主要有:静态分析方法、动态分析方法、非线性动力学方法。 3.1静态电压稳定分析方法 潮流方程和扩展的潮流方程是静态分析方法的基本立足点。静态分析方法一般认为潮流方程的临界解就是电压稳定的极限静态方法,将一个复杂的微分代数方程组简化为简单的非线性代数方程实数,大体上可以归纳为:连续潮流法、特征值分析法、最大功率法等。 3.1.1连续潮流法 连续潮流法(CPFLOW)又称延拓法,连续潮流法使用包括有预估步和校正步的迭代方案找出随负荷参数变化的潮流解路径。连续潮流法跟踪负荷和发电机功率变化情况下电力系统的稳态行为,通 (辽宁工业大学,辽宁锦州121001) 摘要:介绍了电力系统电压稳定的定义和分类,提出了电压失稳机理和电压稳定的主要研究方法,反映出该领域的研究概貌和最新动向。 关键词:电力系统;电压稳定;静态;动态 中图分类号:TM712文献标志码:A 收稿日期:2009-01-05;修回日期:2009-02-05 作者简介:刘宝(1982-),男,山东滨州人。2006年9月就 读于辽宁工业大学,攻读硕士学位。 研究与探讨

稳定性分析答案

稳定性分析 2009-10-14 14:18 1功角的具体含义。 电源电势的相角差,发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。 电磁功率的大小与δ密切相关,故称δ为“功角”或“功率角”。电磁功率与功角的关系式被称为“功角特性”或“功率特性”。 功角δ除了表征系统的电磁关系之外,还表明了各发电机转子之间的相对空间位置。 2功角稳定及其分类。 电力系统稳态运行时,系统中所有同步发电机均同步运行,即功角δ 是稳定值。系统在受到干扰后,如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行,即功角δ 能达到一个稳定值,则系统就是功角稳定的,否则就是功角不稳定。 根据功角失稳的原因和发展过程,功角稳定可分为如下三类: 静态稳定(小干扰) 暂态稳定(大干扰) 动态稳定(长过程) 3电力系统静态稳定及其特点。 定义:指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后,不发生自发振荡或非周期性失步,自动恢复到原始运行状态的能力。如果能,则认为系统在该正常运行状态下是静态稳定的。不能,则系统是静态失稳的。 特点:静态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到微小干扰时的稳定性问题。系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的原始运行状态有关,而与小干扰的大小、类型和地点无关。 4电力系统暂态稳定及其特点。 定义:指电力系统在某一正常运行状态下受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。如果能,则认为系统在该正常运行状态下该扰动下是暂态稳定的。不能,则系统是暂态失稳的。 特点:研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关,而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。 作业2 5发电机组惯性时间常数的物理意义及其与系统惯性时间常数的关系。 表示在发电机组转子上加额定转矩后,转子从停顿状态转到额定转速时所经过的时间。TJ=TJG*SGN/SB 6例题6-1 (P152) (补充知识:当发电机出口断路器断开后,转子做匀加速旋转。汽轮发电机极对数p=1。额定频率为50Hz。要求列写每个公式的来源和意义。)题目:已知一汽轮发电机的惯性时间常数Tj=10S,若运行在输出额定功率状态,在t=0时其出口处突然断开。试计算(不计调速器作用) (1)经过多少时间其相对电角度(功角)δ=δ0+PAI.(δ0为断开钱的值)(2)在该时刻转子的转速。 解:(1)Tj=10S,三角M*=1,角加速度d2δ/dt2=三角M*W0/Tj=W0/10=S2 δ=δ0+δ/dt2 所以PI=*2PI*f/10t方 t=更号10/50=

关于电力系统电压稳定性的研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/da10208624.html, 关于电力系统电压稳定性的研究 作者:赵崇宇阎惊奇 来源:《中国科技博览》2015年第35期 [摘要]随着我国经济的飞速发展,电力作为经济发展的强劲推动力,对于其的研究已经比较深入。由于人们物质生活水平的不断提高,对于电力的需求更加的严格,而电力系统的电压稳定性更是我们现如今研究的重点,而如何有效的解决实际运营过程中电压不稳定的现象,是我们需要积极研究的课题。文章首先系统的分析了电力系统电压稳定性的基本理论与方法,以及一些电力系统运营的现状,然后对如何提高电力系统的稳定性作了一定的分析和探讨,最后分析得到一些提高电压稳定性的对策。 [关键词]电力系统电压稳定性电力需求 中图分类号:TM421.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0328-01 伴随着人们对于电力的极大需求,使得现代化的电网产生了巨大的经济效益,也给电力系统的发展提供了契机。但是由于现在的电网规模的日益巨大,结构越来越复杂,使得其电力系统的不稳定性问题逐渐显现出来。由于电力系统在人们的日常的生产生活过程中已经占据了举足轻重的地位,一旦电力系统出现稳定性的破坏,一定会给正常的生产生活产生巨大的影响,导致严重的经济损失。电压稳定性作为电力系统稳定问题中最为重要的研究课题,目前在电力工业的飞速发展过程中,由于电压稳定问题导致的财产损失已经不胜枚举,使得电力系统所面临其稳定性的强大挑战,如何解决这一问题已经日益迫切了。 1 电力系统的电压稳定性 本节主要对电力系统的电压稳定性做了比较准确的定义和分析。考虑到部分的工程技术人员对于电压稳定问题相对比较不了解,本节会首先对其做一定的描述和分析。 1.1 电压稳定性的基本定义 电力系统维持其自身电压的能力即电压稳定性。电压的安全性主要是指在一些可控的运行问题中,还能够保证系统的稳定运行的能力。 1.2 电压崩溃的过程 由于系统在实际的运营过程中,其所负荷的电压会不断地变化和传递引起的衰落,当保证系统运营的工作人员无法控制这些电压变化时,就会使得系统电压进入一个极不稳定的工作状态,甚至导致电力系统的崩溃,即我们常说的电压崩溃。电压崩溃的主要特征是失去电力负载能力,无法自身恢复系统的正常电压以及其导致的区域化的停电情况。只有将用户工作点的电压保持在一个相对稳定的水平,才能保证系统的稳定性需求。

电力系统电压稳定性的再认识

电力系统电压稳定性的再认识 近年来随着电力系统从发电、输电的一体化体制演变到开放和竞争的环境,电力系统规划和运行的不确定性和不安全因素增加,电压不安全已经成为限制电力传输的主要因素之一。世界上许多国家相继发生由电压稳定问题导致的大面积停电事件,世界各国目前对电压稳定性的研究十分重视,IEEE和CIGRE还成立了专门工作组调查和研究电压稳定性问题,并进行了大量的研究工作。 早期研究普遍认为电压稳定问题是一个静态问题,或者认为系统的动态对电压稳定的影响很慢,从而将电压稳定问题转换为平衡点的存在性问题"研究集中在以潮流为工具的静态方法上。随着研究的深入,人们正在逐渐认识电压稳定性的动态本质,从而开始重点研究电压崩溃的动态机理和系统模型的需求,并提出了一些有关电压稳定性的分析方法和防止电压崩溃的对策。 对电力系统电压稳定性及分岔理论的学习已有8个多月,本学期的课程也上了过半,下面我将就此问题谈谈我的认识。 一、电压不稳定现象及其解释 对于电压稳定性,IEEE和CIGRE工作组已经给出了简明的定义,然而对于这类已有的概念,有必要对“电压不稳定”进行定义。 电压不稳定性源自负荷动态具有使耗电量恢复到超过传输系统和发电系统容量的趋势。 下面逐字的解释这个描述性的定义: ●电压:在许多的网络节点上,以大的、不可控的电压降落的形式所揭示 的现象。 ●不稳定性:已经超过最大传输功率的限制,负荷功率恢复机制变得不稳 定,所消耗的功率减少而不是上升。这个机制是电压不稳定性的核心。 ●动态:任何稳定性问题都涉及到动态。这些动态行为可以通过微分方程 (连续动态)或者差分方程(离散动态)来建模。 ●负荷电压是不稳定性的驱动源,就这个原因而言,这个现象也成为负荷 不稳定性。 ●传输系统,对能量传递来说,正如从电路理论所知,有一个有限的容量。 这个限制(也受到发电系统的影响)标志着电压不稳定性的开始。 ●发电:发电机并不是理想的电压源。发电机的精确建模(包括控制器) 对于正确地评估电压稳定性是非常重要的。 二、电压稳定性研究方法 1、早期基于静态的研究方法 早期人们简单地将电力系统电压失稳问题看作系统过载引起,从而将其视为静态问题。利用代数方程研究电压的稳定性,大体上可以归纳为最大传输功率法、

电压反馈型运算放大器的稳定性分析与补偿技术要点

电压反馈型运算放大器的稳定性分析与补偿技术 整理:李柱炎turnfey@https://www.360docs.net/doc/da10208624.html, 本文整理自“小辉辉”的博客,感谢原作者,出处: https://www.360docs.net/doc/da10208624.html,/thinki_cao/blog/#m=0&t=1&c=fks_084071080095080064087086084095092 085088071080094081070 Title: Stability Analysis of Voltage-Feedback Op Amps Including Compensation Techniques by Ron Mancini Mixed Signal Products 摘要 本文阐述了电压反馈型运算放大器(op amp)稳定性的分析方法,这里使用电路的性能作为获得成功设计的标准。这里讨论了内部补偿以及无补偿运算放大器的几种补偿技术。 1 Introduction 电压反馈型放大器(VFA)已经面世60年左右,从第一天开始,它们就一直成为了电路设计者的一个问题。众所周知,反馈使得它们功能强大且精确,同样的也有一定的趋势使得它们不稳定。运算放大器(op amp)电路通常使用一个高增益的放大器,它的参数是由外部反馈元件决定的。放大器的增益是如此地高以至于没有这些外部反馈元件时,轻微的输入信号就有可能使得放大器的输出饱和。运算放大器是作为通用目的使用的,所以该设定已经经过详细检验,不过结果对于其他电压反馈型电路同样可用。电流反馈型放大器(CFA)与VFA比较相似,不过它们之间的差别非常重要以至于CFA必须在单独的应用笔记中讨论。 稳定性,正如常常在电子电路术语中出现的那样,常常被定义为获得一个不振荡的状态。这是对该单词比较差劲、不精确的定义。稳定性是一个相对项,并且这样的情形使得很多人迷惑因为相对性的判断是非常费力的。在振荡的电路与不振荡的电路之间画线是很容易的,所以我们可以理解为什么有些人认为振荡是稳定与不稳定之间的自然边界。 远在振荡发生之前,反馈电路会有着恶化的相位响应、过冲和振铃,并且这些影响不被电路设计者欢迎。本应用笔记并不着眼于振荡器;因此,相对稳定性在性能方面定义。通过定义,当设计者决定好要做哪些权衡之后,他们能确定电路的相对稳定性是多少。相对稳定性的度量即衰减系数,并且可以在参考1中找到关于衰减系数的相关讨论。衰减系数与相位裕量相关,因此,相位裕量是相对稳定性的另一度量。最稳定的电路有着最长的响应时间、最低的带宽,最高的精度和最小的过冲。稳定性最差的电路有着最快的响应时间、最高的带宽、最低的精度和一些过冲。 放大器是用如晶体管等的有缘元件搭建的。相关的晶体管参数,如晶体管增益等,是受

电力系统电压稳定的研究毕业论文

毕业设计 学生学号 系(部) 机电工程系 专业电气自动化技术 题目电力系统电压稳定的研究指导教师

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。 从国外一些大的电力系统事故的分析来看,发生电压崩溃的一个主要原因就是无法预计负荷增长或事故发生后可能导致的电压失稳的程度和围,难以拟定预防和校正的具体措施。所以,我们有必要在负荷模型基础上考虑采用更好的方法来进行电压稳定性评的研究。 关键词:电力系统,电压崩溃,电压失稳,稳定性 Abstract:Power system is a highly complex systems, nonlinear with the power industry and commercial operation scale constantly expanding, network, the power system stability requirements is also high. in large power system, voltage instability of the voltage of power system of stability has become an important aspect. therefore, the voltage stability problems and in-depth study is still the power systems are faced with an important task. From home and abroad some big power systems analysis of the accident, there is a major cause of the voltage is not expected to load up or after the accident may lead to the loss of degree and scope, to work out specific measures to prevent and correct. Therefore, we have to consider adopting the model on the basis of

影响短路电流因素分析

短路电流的计算及影响计算结果的因素 经典的短路电流计算方法为:取变比为1.0,不考虑线路充电电容和并联补偿,不考虑负荷电流和负荷的影响,节点电压取1.0,发电机空载。短路电流计算的标准主要有IEC标准和ANSI标准,我国采用的是IEC标准。 国标规定了短路电流的计算方法、计算条件。国标推荐的三相短路电流计算方法是等值电压源法,其计算条件为:(1)不考虑非旋转负载的运行数据和发电机励磁方式;(2)忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳:(3)具有分接开关的变压器,其开关位置均视为在主分接位置;(4)不计弧电阻:(5)35kV及以上系统的最大短路电流计算时,等值电压源取标称电压的1.1,但不超过设备的最高运行电压。 采用IEC标准进行短路电流计算时,允许用户任意设定短路电流计算的初值条件。可设定的选项包括:(1)变比选择:1.0或正常变比;(2)考虑充电电容与否;(3)计及并联补偿与否;(4)节点电压值;(5)发电机功率因素。 变压器变比增大时,从本母线看出去的变压器变比增加了,变压器支路的等值阻抗将增加,短路电流将减小:反之,变压器支路的等值阻抗将减小,短路电流将增加。变比的大幅变化对短路电流的影响相对较小;除基于潮流的短路电流计算外,短路电流计算一般均不考虑线路充电电容、线路高抗、低压并联电容器、电抗器等设备的影响。考虑并联补偿时,短路电流的变化相对较小,而且,考虑并联补偿后,短路电流的变化有升有降,其中,若是容性补偿占主导影响,短路电流增加,反之,则下降;考虑充电电容时,短路电流的变化幅度较大;若同时考虑充电电容和并联补偿,其影响是两者的叠加;在短路电流计算中,除基于潮流的短路电流计算外,发电机一般设为空载,所以,发电机的空载电势与其端电压相同。若发电机处于负载状态,其空载电势将大于发电机端电压,且在有功功率相同的情况下,功率因素越低,负载率越高,电流越大,空载电势越大,故障前短路点的母线电压也越高,所

电力系统静态稳定

一、实验目的 1.了解和掌握对称稳定情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围; 2.了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件;不对称度运行参数的影响;不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析,除了包含许多理论概念之外,还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路,在典型运行方式下,用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围,是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此,除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念”外,实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。 图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

电力系统电压稳定问题的初步研究

绪论 电力系统是由电能生产、传输、使用的能量变换、传输系统和信息采集、加工、传输、使用的信息系统组成的。电力系统稳定性问题可以分为角度稳定、电压稳定和频率稳定三个方面。电压稳定性问题与发电系统,传输系统和负荷系统都有关系。电压稳定性是指电力系统在正常运行或经受扰动后维持所有节点,电压为可接受值的能力 引起电压不稳定的主要因素是电力系统没有能力维持无功功率的动态平衡和系统中缺乏合适的电压支持;电压不稳定性受负荷特性影响很大。电压崩溃通常是由以下几种情况引发的:①负荷的快速持续增长;②局部无功不足;③传输线发生故障或保护误动; ④不利的OLTC的动态调节;⑤电压控制设备限制器(如发电机励磁限制)动作。这些情况往往是互相关联的,持续恶化的相互作用将最终导致电压崩溃的发生。 电压安全是指电力系统的一种能力,即不仅在当前运行条件下电压稳定,而且在可能发生的预想事故或负荷增加情况下仍能保持电压稳定。它意味着相对可信的预想事故集合,电力系统当前运行点距离电压失稳点具有足够的安全裕度。 为了防止电压失稳/崩溃事故,最为关心的问题是,当前电力系统运行状态是不是电压 稳定的,系统离电压崩溃点还有多远或稳定裕度有多大。因此必须制定一个确定电压稳定程度的指标,以便运行人员做出正确的判断和相应的对策 电压稳定性研究的方法:非线性动力学方法、概率分析方法、静态分析方法和动态分析方法。 电力系统是非线性动力系统,稳定本身属于动态范畴,电压失稳或电压崩溃本质是一个动态过程。当我们深入研究电压不稳定发生的原因、机理及其变化过程时,特别是要研究因电压过低而导致系统的动态稳定破坏时,静态分析方法难以完整计及系统动态元件的影响,因此无法深入研究电压失稳的机理及其演变过程。必须在计及元件动态作用的前提下,建立恰当的数学模型,采用合适的动态方法进行研究才能真正揭示电压失稳的发展机制。 负荷特性在电压稳定研究中起着重要作用,它直接影响分析的结果,但由于负荷的随机性、分散性及多样性,严格统一负荷特性尚无法确立,这使得负荷特性成为电压稳定研 页脚内容1

电力系统电压稳定性研究综述

电力系统电压稳定性研究综述 摘要: 电力需求的快速发展对电压稳定性提出了更高的要求,本文以对电压稳定性的研究为基础,综述电压稳定性的本质和机理, 以及电力系统电压稳定性的研究现状。研究用于防止系统电压失稳的控制策略及电力系统优化理论。 关键词: 电力系统;有功功率;电压稳定性 中途分类号:F407.61文献标识码:A-E文章编号:2095-2104(2011)12-015—01 近十几年经济快速发展,用电量急剧增加,给电力系统的安全运行带来了新的问题,一些大型电力系统相继发生大面积停电事故,网络建设速度跟不上用电量的增长速度,网架建设的薄弱也给电压稳定带来很大的安全隐患。同时,电力市场竞争机制使各种电源竞价上网, 给庞大的极限运行的网络带来很多不确定的因素,使电压稳定性问题成为影响电网安全的一大因素。迫切要求对电压稳定性问题进行深入研究。 1 电压稳定性的本质 1.1 电压稳定性机理 随着电力系统规模的扩大,系统越来越朝极限方式运行,电压稳定性面临新的挑战,此时其本质开始受到重视。有学者从线路和负荷的关系出发,认为电压稳定性的本质不仅跟无功功率有关,而且跟有功功率有关,特别是当系统在极限附近运行时,有功功率和负荷性质均对电压有重要影响,从某种意义上说,电压稳定性就是负荷稳定性。另外一部分学者从非线性系统理论出发,以分岔及中心流形理论来描述电压稳定性的本质,把电压稳定性划分为短期和中长期稳定性。 1.2 近期研究动态 由于电压稳定性与功角稳定性之间并不是孤立作用的,近期对电压稳定性的研究开始围绕短期电压稳定与功角稳定相互作用的机理展开。用微分代数方程的奇异性研究暂态电压崩溃的机理过程,动态负荷在时间常数、负荷功率、负荷成分等方面对功角稳定和电压稳定相互影响的关系。结论为: 对于时间常数小、有功负荷重、恒功率负荷比重大的动态负荷,一般由于其电压失稳而导致功角失稳。这种分析方法对暂态电压稳定和功角稳定之间的机理联系分析有一定的参考作用。 2 电压稳定性研究方法及现状 2.1 电压稳定性的研究方法

心输出量的影响因素

心输出量的影响因素 【实验目的】 1.观察改变前、后负荷、心肌收缩能力和心率对心输出量的影响。 2.学习离体蛙心恒压灌流的实验方法。 【实验原理】 心输出量(cardiac output)是衡量心功能的直接指标。通常指一侧心室每分钟射出的血量,其值等于每搏输出量乘以心率。每搏量受前、后负荷和心肌收缩能力的影响,前负荷可影响心肌初长度,在一定范围内心肌初长度越长,心肌射血力量越大。后负荷构成心脏射血的阻力,增加可致等容收缩期延长,射血速度下降,心输出量减少。心肌收缩能力是决定泵血功能的内在因素,肾上腺素和乙酰胆碱可改变心肌收缩能力,从而影响心输出量。在一定范围内,心率增加心输出量也增加,但心率过快,心舒张期缩短,心室充盈不足,心输出量反而减少。 【预习要求】 1.预习心脏泵血的过程。 2.预习前负荷、后负荷、心率及心肌收缩能力对心输出量的影响机制 【实验标本】 蟾蜍离体心脏。 【实验器材与药品】 XL-1型心输出量影响因素实验装置、蛙类手术器械、刺激器、刺激电极、支架、50ml 量筒、心房和动脉插管、任氏液、1:10000肾上腺素、1:100000乙酰胆碱。 【实验前准备】 1.实验装置如图1所示,A为贮液瓶,容积500ml,内盛任氏液。B为灌流瓶,刻度0~25cm,灌流瓶液面高低决定灌流压大小,反映前负荷。灌流瓶通过橡皮管与贮液瓶可在支柱上上下移动以控制灌流压。C为液压管,刻度0~45cm;有10根侧管,间距5cm,均朝下倾斜。用于反映后负荷。D1.2为血管插管接头,分别通过橡皮管之灌流瓶和液压管连通。E1.2为血管插管接头支架,其关节处能上下、左右、前后移动,以调节血管插管接头与灌流器官之间的相对位置。F为刺激电极支架,也可变动位置。

静态负荷对不稳定配电系统电压稳定性的影响(改)

静态负荷对不平衡配电系统电压稳定性的影响 摘要 静态负荷有三个显著的特点,即恒功率,恒定电流和恒阻抗。除恒功率外,恒定电流和恒定阻抗下因有功功率和无功功率各不相同,从而表现出不同的电压分布。本文将分别分析每个负荷特性的单独影响以及综合对IEEE 34节点配电系统按要求增加负荷时电压稳定性的变化,即暂态分析,并建立A相接地故障和三相故障。电压稳定负荷。结果发现,当负荷有功功率和无功率增加25%时,恒功率负荷功率需求明显增加。另一方面,恒定电流负荷和组合负荷功率需求的增加比恒功率负荷略小。然而,负荷的有功功率和功率增加50%之前,恒功率负荷形成电压崩溃而恒定电流负荷和组合负荷将成为下一阶的恒阻抗负荷。暂态分析时,单相故障,组合荷载,B相电压急剧增加,但C相电压增加很小。三阶段故障期间,B相电压略高于C相电压相电压。对比组合负荷,恒功率负荷导致三相电压较低。故障切除后,得到一个和故障前一样平滑的电压波形。但是在电压恢复波形时,包含了系统中的动态负荷的变化。恒功率负荷是用来研究电压稳定的最佳负荷。 关键词:静态负荷,电压稳定,IEEE 34,节点配电系统,负荷需求,暂态;故障,动态负荷 一引言 配电系统是电力系统中最复杂的系统之一。配电系统一般不平衡。它是由变电站径向或弱网状或平衡或不平衡的服务。配电系统一般不平衡。不平衡的平衡分布系统由三相侧与负载均匀分布的三个阶段中的服务。不平衡的分配制度,另一方面,是一种混合的三相,两相和单相分支。配电馈线的负荷也不平衡他们是不相等的单相负载的大量。介绍一个额外的不平衡为不等边导线间距三相架空和地下线段。 配电系统是一种可以承受的电压不稳定的电力系统。这是由于高功率损失电抗比电阻高。电压失稳是由于电力系统扰动后无法保持所有母线的稳态电压,在

关于电力系统电压稳定的探讨

关于电力系统电压稳定的探讨 现如今,社会经济的发展越来越快,人们对电力的需求量也越来越多,电力系统的电压稳定性不仅与整个电力系统运行的稳定、安全密切相关,还会影响到人们的生产和生活,因而变得越来越重要。本文首先对电力系统电压稳定性问题进行了分析,然后阐述了电力系统的电压稳定分析方法及其控制措施。 【关键词】电力系统电压稳定 电力系统是一个庞大复杂的多变量非线性动态系统,确保电力系统正常运行的基本条件是安全以及稳定。随着电力市场化改革的不断深入,电网规模越来越大,远距离重负荷输电的局面会越来越明显,使得电力系统越来越频繁地在接近网络极限输送能力的状态下运行。所以,加强电压稳定性的研究具有非常重要的理论意义与现实意义。 1 电压稳定性问题的分析 电压稳定性问题是电力研究工作中发展比较晚的分支,电压的稳定性开发研究工作是发电机在所有情况下同步运行的分析,但是在电力系统产生电压的时候无法满足于负荷无功需求时的稳定情况,所以电压的稳定与否主要是由电力系统的无功不足引起的。电力系统属于动态系统,对于电压稳定性可以从以下几个方面进行研究:

(1)电压小干扰时候电力系统的稳定性; (2)电压大干扰时候电力系统稳定性以及系统电压失稳过程; (3)电力系统中稳态平衡点能够存在的可能性; (4)分析系统中电压稳定性的概率,因此对系统中电压是否稳定的分析方法也有很多种。 2 电力系统电压稳定分析方法 对电力系统电压稳定性进行预防与控制的基础条件就是分析电力系统的电压稳定性,电力系统电压稳定性的分析方法包括动态电压法以及静态电压法两类。 2.1 静态电压稳定分析 在静态电压稳定分析方法中比较常用的方法主要有奇异值分解(特征值分析)法、潮流多解法、灵敏度分析法、最大功率法、崩溃点法这几种,它们都是在潮流方程或者是经过修改的潮流方程的基础上的,静态电压稳定的临界点在本质上都由电力网络的潮流极限来做,在线性化当前运行点处后再进行分析和计算;不同的地方是使用极限运行状态下不同特征的电压崩溃的判据与采用的求取临界点的方法。静态电压稳定分析法的好处是用一个简单的非线性代数方程实数解的存在性研究代替复杂的微分方程解的性态研究,它的坏处是把小干扰电压稳定的极限点用电力系统的潮流极限来做,并且静态电压分析法无法反映各元件的动态特性。

电压稳定性分析

电压稳定性分析 目录 1 电压稳定基本概念 2 电压稳定分析方法的分类 3 潮流雅可比矩阵奇异法 4 电压稳定研究方向展望 5 改善电压稳定的技术 6 结论 7 参考文献 电压稳定性是指系统维持电压的能力.当负荷导纳增大时,负荷功率亦随之增大,并且功率和电压都是可控的.电压崩溃是指由于电压不稳定导致系统内大面积、大幅度的电压下降的过程。压稳定性分析则是对这一过程进行理论分析,使得这个过程变得可以认为控制。 随着负荷需求的不断增长和电源点越来越远离负荷中心,我国电力系统正在向远距离、大容量、超高压输电方式发展。同时由于电力市场的引入带来的经济性及可能出现的环境保护等方面的压力,迫使电力系统运行状态正逐渐趋近于极限状态,电网的稳定性问题将变得日益突出。 电力系统的稳定性问题是多种多样的,其中机电方面的稳定问题可以简化为: (1)单机——无穷大系统(纯功角稳定问题): (2)单机通过阻抗接在“静态”负荷上(纯电压稳定问题)。 在实际电力系统中,上述两个问题可能同时存在或相继发生。功角稳定问题现在从理论和数学分析上都已完全解决了。相反,电压稳定问题的发生机理现在仍不完全清楚,更不用说可以被广泛接受的分析工具了。近年来,由于电压崩溃恶性事故的相继发生,如1983年12月27日瑞典电网、1987年法国西部电网、1987年7月23日日本东京电网等,运行

和研究单位都逐渐关注电压大幅下降前,母线角度及电网频率都相对稳定,显然经典的功角稳定性已不适于上述事故的分析。在这些电网事故发生前,由于母线电压角度、电网频率甚至电压幅值都相对稳定,常规的报警装置没有发挥作用,其中1987年的日本东京电网事故过程长达20分钟,可是运行人员并没有采取手动切换负荷等安全措施来阻止电压崩溃事故的发生,这也说明了进行电压稳定性研究的重要性。 具体到安徽电网的实际分析,我们认为导致电压稳定破坏事故可能有以下两个问题:1.在淮北电厂及淮北二电厂小开机方式下,淮北通过系统联络线受进较大潮流,若发生淮北母线故障等大扰动,使淮北电网同时失去大量发电出力及与系统的联络线;2.江北小开机大负荷方式下,若发生洛河电厂Ⅰ母线故障,使江北电网同时失去洛河电厂#5联变及洛河电厂#1机。我们使用了BPA程序对以上问题进行了经典的功角稳定仿真计算,发现功角的震荡和电压的剧烈下降是同时发生的,到底是电压崩溃造成的功角失步还是失步造成的电压崩溃呢,若是电压崩溃事故,那么现有的预防稳定破坏事故措施都是针对于功角稳定破坏事故的,并不适应于电压稳定破坏事故。显然我们迫切需要了解电压稳定问题的机理,掌握电压稳定分析的工具,同时采取相应的预防措施。为此,我们对众多关于电压稳定问题的研究成果进行了调研,通过分析和总结,希望能够对电压稳定问题有一个比较清晰的概念,得到适合实际应用的工具。 1 电压稳定基本概念 电压稳定性这一概念对于电力系统运行人员并不陌生。在低压配电系统中,电压稳定破坏这一现象早已被发现。但直到近些年,这一现象才在高压输电系统中发现,并越来越被重视起来。 现在,一般认为电压稳定破坏事故是这样发生的:当出现扰动、负荷增大使电压下降至运行人员及自动装置无法控制时,系统就会进入电压不稳定的状态,电压的下降时间可能只需要几秒钟,也可能长达几十分钟。在电压下降过程中,以下几个方面有着重要影响:

电压稳定性浅析

电压稳定性浅析 摘要:对电压稳定性进行了详细的分析,提出了缓解电压稳定性问题的一些措施。 关键词:电力系统电压稳定性 1.电压稳定性概述 电压稳定性是指电力系统维持电压的能力。电力系统各母线电压在正常和受扰动后的动态过程中被控制在额定电压的允许偏差范围内的能力。电压稳定性又分为幅值稳定性与波形稳定性两方面。通常以电压偏差、电压波动与闪变、电压正弦波畸变率、频率偏差等项指标来衡量。 本地区随着农业电机井灌溉等农村用电的迅猛增长,致使用电高峰期时而出现配电网的电压低于额定值的这一电压不稳定现象,使电气设备无法正常运行,不能充分发挥其设备效益。所以,电压稳定性有待于我们进一步探讨,以便于更加行之有效的解决电压不稳定现象。 2. 电压稳定性的分析 电压稳定性问题是负荷稳定性的一个重要方面。尽管电压失稳和电压崩溃是一个复杂的过程,但是可以通过一个简单的长线路终端接负荷的典型系统说明其发生和发展的机理,如图1:

图1所示为典型的电压稳定性研究回路,其中Us为无穷大母线电压,Ur为受端负荷母线电压,P,Q分别为负荷吸收的有功和无功功率。实际发生电压崩溃的可能性取决于负荷特性,如果为刚性的恒定功率负荷,如电动机负荷,电压崩溃会加剧;而电阻负荷具有软特性,即电压下降时其功率下降很快,所以减缓了电压崩溃的出现。 电压崩溃还可能在多回路并联输电的系统结构中发生,由于故障切除了三回并联线路中的一回路,使等值电抗增大,线路充电电容降低。从而使输电功率因数发生变化,线损增加。因此,系统可能发生电压不稳定。如果受端有发电机接入,且其与负荷中心的电气距离较近,联络阻抗小。当受端电压降低时,发电机无功出力会自动增大,起到支撑电压的作用。因此,可以允许输电线路送很少的无功功率。但是,通常受端发电机离负荷中心的电气距离仍较远,联络阻抗大。所以电压降低时,发电机的无功出力增加很小,这就要求在末端增加无功补偿。 3.电压稳定性衡量指标

影响电压质量的因素及提升电压质量措施

影响电压质量的因素及提升电压质量措施 【摘要】文章介绍供电电压质量的要求,分析影响电压质量的因素,提出提升电压质量的措施,从而确保供电可靠性。 【关键词】10kV;电压质量;无功优化;平衡负荷;措施 1 供电电压质量的要求 国家和行业规定,10kV及以下三相供电电压允许偏差为标称电压的±7%;220V单相供电电压允许偏差为标称电压的+7%、-10%;城市居民用户受电端电压合格率不低于95%,农村居民用户受电端电压合格率不低于94%。 2 影响电压质量的因素 2.1 电网架构仍然不完善 改革开放以来,我国经济发展十分迅速,导致出现了很多地区经济发展不平衡的情况,特别是对于新兴的工业区,由于这些工业区是是刚刚兴起的,短时间内的用电量剧增,造成线路过负荷的现象出现。还有的地区,特别是城郊和农村地区,不但线径小,线路破旧,而且低压供电半径比较大,造成的直接后果是用户端电压质量较差。 2.2 系统干扰性负荷 系统本身接有整流器、电弧炉、单相负荷、大功率电动机等干扰性负荷。这些负荷会对电网产生的负面影响有无功冲击、谐波、负序等,并且这些负面影响还可以经过公共连接点影响其他终端用户。所以,为了能够及时缓解这些问题,系统中一定要安装相关装置,同时还要依照电能质量评估体系,来约束这类用户对电能质量的影响。 2.3 季节对电力供应的影响较大 电力负荷会随用户生产流程与昼夜、季节的变化而改变。用电负荷越低电压越高,用电负荷越高电压越低,导致不同季节、不同时间中用电量峰谷负荷的悬殊,从而引起电压波动较大,不能够提供稳定的运行电压。 2.4 设备问题 配网380/220V 线路、10kV线路以及运行时间长、配电设备数量巨大的线路设备数量很多,要对改造量残旧设备与线路需要按轻重缓急按计划分年分批进行,在一定程度上阻碍了电压质量的提高。

电力系统静态稳定实验

姓名:郑疆 学号:2013141441114 班级:107 学院:电气信息学院

系统静态稳定实验 一、实验目的 1.了解和掌握对称稳定情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围; 2.了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件;不对称度运行参数的影响;不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析,除了包含许多理论概念之外,还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路,在典型运行方式下,用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围,是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此,除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念”外,实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。 图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1.单回路稳态对称运行实验 在本章实验中,原动机采用手动模拟方式开机,励磁采用手动励磁方式,然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率,使输电系统处于不同的运行状态(输送功率的大小,线路首、末端电压的差别等),观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值,计算、分析、比较运行状态不同时,运行参数变化的特点及数值范围,为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向(根据沿线电压大小比较判断)等。 2.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 按实验1的方法进行实验2的操作,只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。 表3-1

含风电场的电力系统静态电压稳定性分析中期报告

燕山大学 本科毕业设计(论文)中期报告 课题名称:含风电场的电力系 统静态电压稳定性研究 学院(系):电气工程学院 年级专业:09级电力四班 学生姓名:张建春 指导教师:王珺 完成日期: 2013.5.8

一. 毕业设计进展情况 1.已完成部分: (1). 双馈风电机组稳态计算模型已完成;(2).含双馈风电机组的电力系统潮流计算在matlab 程序中已完成; (3). Matlab 的学习和算例的编程已完成。(注:从开题报告到中期答辩的主要任务)(4).初步了解p-v 曲线法的含义 2.未完成部分: (1) 应用P-V 曲线法研究含风电场的电力系统静态电压稳定性;(2)计算结果的分析与p-v 曲线的进一步学习, 因为大部分时间都花在了matlab 的编程上,因此,对部分知识的掌握还不太熟悉,望老师能够谅解。 二.毕业设计的具体实施方案 1.简介 (1). 双馈风电机组稳态计算模型; 在开题报告的答辩结束之后,我便开始了中期答辩的准备工作,通过查阅文献对双馈风电机组稳态计算模型增加了了解.双馈感应发电机的静态模型定子回路和转子回路电压方程分别为: ()()()U s s s s s r m s r r r s r m I r jx I I jx r U I jx I I jx s s ?=+++????=+++? ???? (1) 其中,s U 为定子端电压,s I 为定子电流,r U 为转子绕组外接电源的电压,r I 为转子电流,s r 和s x 分别为定子绕组的电阻和电抗,r r 和r x 分别为转子绕组的电阻和电抗,s 为转差率。 根据式(1)可得双馈感应发电机稳态等值电路,如图1所示。图中,m I 为励磁电流,E δ 为感应电动势。

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