张继东

鹤岗诚基水电热力有限公司黑龙江154100

摘要：随着经济发展速度的不断提高，人们对电能的需求量在不断的增加，这就对电力系统的稳定性产生影响，本文就电力系统稳定性分析方法进行探究。

关键词：电力系统；稳定性；分析；方法

一、前言

在电力系统使用的过程中，电压、电流的稳定性对用户有着重要的影响。不稳定的电压和电流在使用过程中不仅会影响用户的使用要求，严重的情况还会损坏用户的设备，造成电力系统的瘫痪，对整个供电系统都有重要的影响。

二、电网运行安全稳定性分析

电网的安全运行是保障整个电力系统稳定的重要条件在电力系统中发挥着重要的作用如果电力系统在运行过程中出现故障，运行失衡那么就会造成整个电力系统瘫痪使大范围用户停电不仅影响到了人们的生活与工作更是损害了社会的利益，带来巨大的损失随着计算机与电子技术的普及我们将各种先进技术应用在电力系统的管理中此时在电网安全稳定运行中又出现了许多函待解决的问题主要体

现在以下几个方面:

1、数据提供的信息量不足

操作人员在电网运行过程中所获取的数据有数字仿真数据、电力系统各个设备中的实测数据两个方面获取的方式是操作人员通过管理信息系统或者地理信息系统等方式，但是在实际工作中操作人员所获取的数据价值不足，很多更有价值的信息并没有掌握，而这些往往决定着电力系统运行的稳定状况。从电力系统管理人员方面来讲，这些隐蔽信息具有较高的参考价值。

2、安全稳定性的定量显示

目前，电力系统配电网的覆盖率越来越广运行环境越来越复杂.安全裕度也逐渐减小，这给电力系统的管理人员带来了严峻的挑战,所以在当前的市场环境之下管理人员需要不断探索，淮确无误的探索系统的失稳原因预测电力系统的发展趋势。另外管理人员还需要利用更多更有价值的信息来估量与分析电力系统的安全稳定运行。

3、安全稳定性的评价及控制

在实际工作中，由于电力系统的运行受到各个方面的影响且影响因素非常复杂,所以管理人员很难将电力系统的失稳原因完全预测，只有通过经验丰富的专家以及更有价值的数据采取行之有效的控制措施来保障电力系统的安全运行，而这就给管理人员提出了更高的要求。

三、电力系统稳定概述及研究方法和对象

电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下,一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行的平衡点,且在该平衡点大部分系统状态量都未越限,从而保持系统完整性的能力。根据不同的电力系统稳定性问题及其特点,可采用不同的研究方法。目前对于小干扰下的电力系统稳定研究的主要方法如下。可将电力系统的数学模型进行线性化处理,采用一般用频域法,即计算电力系统参数矩阵的特征根和特征向量,可以用来确定静态和动态稳定性,设计和整定各种提高电力系统稳定性的措施和自动调节装置。

四、电力系统安全稳定基本标准

电网的安全稳定运行是电力系统各项工作中的首要任务。我国电网在20 世纪70、80年代安全稳定性破坏事故频发，随着20世纪80年代《电力系统安全稳定导则》等安全稳定标准的制订和颁布实施，我国加大了对电力系统安全稳定的分析和管理工作，电网事故率大幅下降。目前，我国电力系统安全稳定基本标准主要包括：《电力系统安全稳定导则》、《电网运行准则》、《电力系统电压和无功电力技术导则(试行)》、《电力系统无功补偿配置技术原则(试行)》、《1000kV交流系统电压和无功电力技术导则》等。这一系列标准主要用于指导我国电力系统规划、设计、建设、运行、科学试验中与电力系统安全稳定相关的工作，提高电网的安全稳定水平，降低电网事故率。随着电网的快速发展、电力相关新技术的广泛应用，我国电网的安全稳定特性及控制要求有了较大变化，对电力系统安全稳定相关标准提出了新的要求，主要体现在：

1、随着全国联网工程的实施，受端电网直流落点数量和受电比例逐步加大，受端电网电压稳定问题日益突出；区域电力交换功率不断扩大，发电机组快速自动励磁调节器广泛应用，使得电网主要振荡模式逐渐从单厂模式转变为区域间振荡模式，成为制约输电能力的重要因素。我国电力系统安全稳定相关标准中虽然已经给出了电压稳定和动态稳定的定义和分析等相关内容，但还缺少量化性指标，使得在电网规划和运行控制时难以操作执行。

2、《条例》是我国第1 部专门规范电力安全事故应急处置和调查处理的行政法规，在事故等级、事故报告、事故调查、事故处理、法律责任等方面作了具体的规定。《条例》和电力系统安全稳定相关标准的出发点是一致的，均旨在保证电力系统的安全稳定运行和供电的可靠性，但在具体条款中存在不协调之处。按照我国现行安全稳定标准，系统受到严重的故障扰动，必要时允许采取切机和切负荷等措施。由于《条例》颁布时间较晚，现行安全稳定标准均未考虑《条例》的约束，允许的切负荷量可能达到《条例》规定的事故等级标准，不利于安全稳定措施的制定和落实，也可能影响到电网的安全稳定运行和输电通道能力的发挥。根据我国电网安全稳定特性及控制要求的变化情况。

五、电压稳定问题的分析方法

1、静态稳定分析方法

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。静态分析方法一般是将潮流方程的临界解作为电压稳定的极限判定。其主要有：潮流多解法、连续潮流多解法、最大功率法以及奇异值分解法等。

（一）潮流多解法

电力系统的潮流方程是一组非线性方程组，通过对潮流方程解的研究判断电压的稳定性。一个n 节点系统的解最多可能有2n-1 个解，并且都是成对出现，其中一个为高值解是稳定解，一个为低值解为不稳定解。随着系统负荷水平的增加，潮流界的个数将成对减少。当系统达到静态电压稳定极限时，潮流解就只剩下一对解，若此时发生扰动，则高值解向低值解转化，系统发生电压崩溃。从而可利用潮流界的个数来估计系统接近临界点的程度。

（二）连续潮流多解法

连续潮流法是通过增加一个方程来改善潮流计算在系统接近电压崩溃点时的不收敛性。连续潮流不仅能求出静态电压稳定的临界点，而且能描述电压随负荷增加的变化过程，绘制出P-V 曲线，同时考虑各元件的动态响应。

（三）最大功率法

最大功率法将网络传输极限功率时的运行状态作为静态电压稳定的极限状态。如果系统的功率无法平衡，即不存在稳定的平衡点，那么就认为系统会发生电压失稳。可以采用有功功率最大值或无功功率最大值作为临界电压。此方法是基于P-U 或Q-U 曲线定义电压稳定的方法，曲线的顶点即为最大功率。

（四）奇异值分解法

奇异值分解（特征值分析）法把潮流雅可比矩阵的最小奇异值作为电压稳定的指标，用来反映当前工作状态接近临界工作状态的程度。电压稳定临界点，从物理上是系统到达最大功率传输点，而从数学角度上就是系统潮流方程雅可比矩阵奇异的点。当系统的负荷接近其极限状态时，潮流雅可比矩阵接近奇异，因此，最小奇异值映射出雅可比矩阵奇异程度。

2、动态分析方法

动态分析方法考虑了发电机、有载调压变压器、电动机励磁系统、负荷等元件的动态特性，可以用一组微分方程、差分方程和代数方程组（DDAE）来描述。通过对系统进行长时间动态仿真分析可以有效研究电压失稳或崩溃机理、过程。动态电压稳定根据扰动的大小分为小扰动稳定和大扰动稳定。

结束语

综上所述，在电力系统运行的过程中，电力系统的稳定性不仅和用户有直接的关系，还对供电系统的稳定性有着重要的影响。在电力系统运行的过程中，我们要采取相关的措施稳定供电系统，保证系统功能的最大发挥。

参考文献

[1]孙华东,汤涌,马世英.电力系统稳定的定义与分类述评[J].电网技术,2006

[2]谭武忠.矿井供电运行方式对供电可靠性影响的分析[[J].江西煤炭科技，2010