電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算方法

動(dòng)態(tài)穩(wěn)定計(jì)算分析的方法有兩種：①在小干擾下可采用特征值分析的方法，如同靜態(tài)穩(wěn)定，只是增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微分方程式。多機(jī)電力系統(tǒng)由于方程階次高，還可推導(dǎo)出特征向量，以判斷應(yīng)對(duì)哪臺(tái)機(jī)、哪個(gè)環(huán)節(jié)采取何種措施。②數(shù)值解的方法，如同暫態(tài)穩(wěn)定，同樣是增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微分方程。數(shù)值解法用隱式積分法（梯形法，簡(jiǎn)單迭代法）；對(duì)于大干擾的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的故障形態(tài)和地點(diǎn)選擇與暫態(tài)穩(wěn)定相同;對(duì)于小干擾的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定,可以在某些穩(wěn)定較弱的節(jié)點(diǎn)上,加一個(gè)很大的阻抗(R jX=999999 j999999),然后進(jìn)行數(shù)值解。若得到功角搖擺是增幅振蕩或非周期擴(kuò)散，則是不穩(wěn)定。在小干擾的條件下，特征值分析法和數(shù)值解法兩種計(jì)算結(jié)果可以互相對(duì)照。

提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施有：①用快速保護(hù)和快速斷路器把故障切除時(shí)間減少到0.1～0.15秒之內(nèi)； ②將故障限制在故障區(qū)段內(nèi)；③用自動(dòng)重合閘盡快恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；④自動(dòng)切除水輪發(fā)電機(jī)組和快速關(guān)上汽輪機(jī)的汽門，以減少加速能量；⑤采用線路故障聯(lián)動(dòng)切機(jī)或切除其他線路，以防止連鎖反應(yīng)而擴(kuò)大事故；⑥采用電氣制動(dòng)和控制補(bǔ)償設(shè)備；⑦控制負(fù)荷功率（如煉鋁廠），切除部分負(fù)荷，以及控制直流線路的功率等。

動(dòng)態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到小干擾或大干擾后，在自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長(zhǎng)過程的運(yùn)行穩(wěn)定性的能力。

暫態(tài)分析計(jì)算普遍應(yīng)用時(shí)域模擬方法。即列出電力系統(tǒng)包括各元件在內(nèi)的數(shù)學(xué)模型（表現(xiàn)為對(duì)時(shí)間的微分方程），再采用數(shù)值解法求出各狀態(tài)量的時(shí)間特性，然后根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)進(jìn)行分析。這種方法對(duì)于大型多機(jī)電力系統(tǒng)來說，所需的計(jì)算工作量很大，即使應(yīng)用現(xiàn)代大型計(jì)算機(jī)仍然耗費(fèi)機(jī)時(shí)較多。80年代以來，正在發(fā)展以李雅普諾夫直接法為基礎(chǔ)的暫態(tài)能量函數(shù)的方法來直接分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性。這種方法不僅能快速給出是否穩(wěn)定的判斷，并能給出穩(wěn)定度的數(shù)量指標(biāo)。

從狹義的觀點(diǎn)看，電力系統(tǒng)穩(wěn)定單指不發(fā)生非同步運(yùn)行，不管電力系統(tǒng)中聯(lián)接多少臺(tái)

提高穩(wěn)定的措施提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施有：①改善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的聯(lián)系緊密,如發(fā)電機(jī)直接升壓到高壓電網(wǎng)，而不經(jīng)過幾級(jí)變壓器接入電力網(wǎng)絡(luò)；長(zhǎng)距離輸電線路串聯(lián)補(bǔ)償電容器和中點(diǎn)并聯(lián)補(bǔ)償。②發(fā)電機(jī)和同步調(diào)相機(jī)加裝自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整器，如采用強(qiáng)力自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整器。③在全系統(tǒng)各樞紐點(diǎn)安裝足夠的無功功率補(bǔ)償設(shè)備以保持系統(tǒng)電壓。④調(diào)度人員密切控制各發(fā)電機(jī)運(yùn)行的角度（如小于60°）和各中樞點(diǎn)電壓,保持足夠的有功和無功功率的儲(chǔ)備。

暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來運(yùn)行方式的能力。通常指保持第一或第二個(gè)振蕩周期不失步。暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是電力系統(tǒng)遭受每一次大擾動(dòng)（如短路、切除故障、切除線路、切機(jī)等）后，引起電力系統(tǒng)機(jī)組之間的相對(duì)功角 δ增大，在經(jīng)過第一個(gè)最大值后作同步的衰減振蕩，系統(tǒng)中樞點(diǎn)電壓逐步恢復(fù)。暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算分析的目的，是在規(guī)定運(yùn)行方式和故障形態(tài)下，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)，并對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置以及各種措施提出相應(yīng)的要求。

提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的措施有：①對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理的系統(tǒng)，應(yīng)增加線路回路數(shù)，發(fā)電機(jī)接入高壓主網(wǎng)以增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)系；②對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一定的情況下，合理配置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，改善大型發(fā)電機(jī)快速勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)和特性；③控制直流線路的功率，以提高并列運(yùn)行的交流線路的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性等。

王梅義、蒙定中等著:《高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù)》，電力工業(yè)出版社，北京，1981。

李文沅：《電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行──模型與方法》，重慶大學(xué)出版社，重慶，1989。2100433B

本書共分七章，分別為概述、電力系統(tǒng)的主要元件特性、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的直接法、電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定、電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，并包含一個(gè)附錄：穩(wěn)定性分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

本書的目的是幫助讀者掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本概念和基本分析方法，講解中既注重?cái)?shù)學(xué)推導(dǎo)，也注重分析概念和公式的物理意義，并配有適當(dāng)數(shù)目的例題和習(xí)題?？勺鳛楦叩仍盒Ｏ嚓P(guān)專業(yè)本科生教材和研究生參考書。

《高等學(xué)校教材：勵(lì)磁控制與電力系統(tǒng)穩(wěn)定》共七章，前三章敘述勵(lì)磁控制系統(tǒng)及其分析，并結(jié)合我國(guó)的具體情況，介紹電力系統(tǒng)小擾動(dòng)穩(wěn)定分析用的勵(lì)磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；第四章介紹電力系統(tǒng)低頻振蕩及電力系統(tǒng)穩(wěn)定器；第五章介紹電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析；第六章簡(jiǎn)介線性最優(yōu)勵(lì)磁控制器；第七章介紹電力系統(tǒng)的次同步振蕩和軸系扭振。

《高等學(xué)校教材：勵(lì)磁控制與電力系統(tǒng)穩(wěn)定》為高等學(xué)?！半娏ο到y(tǒng)及其自動(dòng)化”和“繼電保護(hù)與自動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)”等有關(guān)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生的選修教材和研究生參考用書，也可供有關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。

全書分為三部分，共17章。第一部分概述了現(xiàn)代電力系統(tǒng)的一般特性，介紹電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念和定義，提出電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分類，并對(duì)電力系統(tǒng)各種穩(wěn)定性問題做了簡(jiǎn)要說明。第二部分介紹了電力系統(tǒng)各種主要元件的特性和模擬方法，包括同步電機(jī)、輸電線、負(fù)荷、勵(lì)磁系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)和一次能源系統(tǒng)、高壓直流輸電以及有功和無功功率的控制。第三部分是全書的核心，深入地論述了電力系統(tǒng)的功角穩(wěn)定性(包括小干擾穩(wěn)定性