电压稳定与控制复习题

1、1、电力系统静态稳定性分析（小干扰稳定）线性化、全特征值分析法、降阶选择模式分析法、全维部分特征值分析法、低频振荡、小扰动稳定1.1、电力网：由变压器和不同电压等级输电线路组成的网络。2、电力系统暂态功角稳定性分析数值解法、直接法（EEAC法、暂态能量函数法）、电力系统电压稳定性分析、电力系统频率稳定性与控制3、电力系统次同步谐振分析次同步谐振（SSR）、轴系扭振、简单电力系统次同步谐振分析（串联电容）、多机系统次同步谐振分析4、电力系统稳定分析与控制暂态稳定、小干扰稳定、次同步谐振、电压稳定5、变电所分类：枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所。6、电力系统的定义：由发电机、变压器、

2、输电线路以及用电设备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按照一定的规律连接而组成的统一整体。6.1、电力系统的特点：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；对供电可靠性和电能质量要求很高；电力系统的地区性特点较强。7、对电力系统的要求：安全、可靠、优质、经济。8、电能质量的五项指标：电压偏差、频率偏差、谐波含量、电压波动与闪变、三相不平衡。9、电力系统三道防线：继电保护（切除故障）；稳定控制装置（切除发电机和切除负荷等）；解列、低频减载、低压减载。10、FACTS定义：建立在电力电子或其它静止型控制器基础之上的、能提高可控性和增大电力传输能力的交流输电系统。11、FACTS的目的：提高输电系

3、统的可控性、保证电能质量，并能增强系统传输能力。12、FACTS设备对电网的好处：按照要求控制潮流；增加线路的负荷容量，使其发挥到热容规定的数值；通过提高暂态稳定性限制、约束短路电流和过负荷、处理好级联负荷拥塞瓶颈，以及抑制系统和发电机的电磁振荡等措施来增强系统的安全性；与邻近区域和邻近用户之间建立起安全连接的纽带，减少双方整体备用发电机组的需求；在确定新的发电机组安装地点时具有更大的灵活性；线路得到升级；减少无功功率潮流，使线路能够传输更多的有功功率；将发电机的运行成本降到最低，提高了发电厂的利用率。13、FACTS带来的效益：（1）防止系统崩溃的潜在威胁，增强系统稳定性；（2）增加供电质量

4、（电压、频率质量），保证企业效益；（3）增加设备的灵活性和缩短建设工期（架设一条输电线路的工期比安装一套FACTS装置的工期长）；（4）增加直接经济效益（输电容量的增加带来的经济效益，与新建架空线路的经济性相比）；（5）维护费用的减少（多条输电线路运行时，故障概率会显著增加，而利用FACTS优化控制后可降低线路故障率）；14、FACTS设备：静止同步补偿器（STATCOM）、静止无功补偿器（SVC）、静止无功发生器(SVG)、静止补偿系统（SVS)、晶闸管控制串联电容器（TCSC）、晶闸管投切串联电容器（TSSC）、晶闸管控制串联电抗器（TCSR）、晶闸管投切串联电抗器（TSSR）等。15、S

5、VC种类：晶闸管控制电抗器型（TCR）、晶闸管投切电容器型（TSC）、晶闸管投切电抗器（TSR）、晶闸管投切电容器晶闸管控制电抗器型（TSC-TCR）。16、电力系统动态建模：包括同步电机，励磁机及其调节系统，原动机及其调节系统，负荷以及输配电网络等元件的模型17、电力负荷模型的定义：电力系统电压和频率发生变化时电力负荷从电网取用的有功功率和无功功率的变化称为负荷特性，依据这一特性建立的数学描述模型称为负荷模型。18、负荷建模的困难性：电力负荷的随机性、非线性、时变性和分散性。19、负荷建模的两类方法：1）总体测辨法：在电网的负荷节点安装测试记录装置，对测试数据采用辨识算法进行建模；2）统计综

6、合法：在对基本负荷特性进行调研与测试，建立模型库的基础上，对电网的各个负荷节点的负荷的成份组成分布进行调查依据综合理论建立总体模型。20、负荷曲线：日负荷曲线、年（月、周）最大负荷曲线。21、负荷预测：周期性、相似性、增长性和随机性。22、负荷特性：综合负荷的功率随运行参数（电压和频率）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。包括动态特性与静态特性（电压静态特性和频率静态特性）。23、负荷模型：1）静态负荷模型（稳态情况下，负荷功率与电压、频率之间的静态关系）：多项式（ZIP）模型、幂函数模型、恒功率模型（负荷功率恒定不变）、恒阻抗模型（等值阻抗恒定不变）；2）动态负荷模

7、型：有机理式负荷模型和非机理式负荷模型3）电动机负荷模型：电磁暂态模型（五阶模型）、机电暂态模型（三阶模型，忽略定子电磁暂态）、机械暂态模型（一阶模型）。4）综合负荷模型：最常用：感应电动机+ 静态负荷。24、小干扰稳定性定义：电力系统受到小干扰后，不发生自发性振荡或非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力。25、小干扰的类型： 负荷的小量变化； 架空输电线因风吹摆动引起的线间距离的微小变化；气温或气压引起某个参数的变化； 汽轮机蒸汽压力的波动； 发电机端电压发生小的偏移；（小干扰的持续性：干扰可能是瞬时性的，也可能是永久性的。）26、分析方法：小干扰法（用李雅普诺夫一次近似法分析电力系统静

8、态稳定性的方法称为小干扰法）。27、电力系统小干扰稳定研究的目的：不是确定在小干扰下系统的准确的响应过程，而是确定系统运行参数变化的性质和趋势，以便从中判断系统的稳定状况，是对能力的研究，而不是对过程的研究。28、静态稳定原则：系统的功率极限愈高则静态稳定性愈高。P=EU/X以单机无穷大系统为例，则可以通过减小发电机与无穷大系统之间的电气距离（电抗）、提高发电机的电动势和电网运行电压来提高系统的功率极限。措施：采用自动调节励磁装置来减小发电机等值电抗；通过采用分裂导线、提高线路额定电压等级、串联电容补偿来减小线路电抗；通过改善系统的结构和采用中间补偿设备来增强系统之间的电气联系。29、暂态稳定

9、定义：电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行状态的能力。暂态稳定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。（大干扰：一般指短路故障、突然断开线路或发电机）。暂态过程的几个阶段：大干扰后，不同的时间里电力系统各部分的反应不同，分3个不同阶段来分析大扰动后的暂态稳定性：（1） 起始阶段：指故障后约1s 内的时间段。A、 保护和自动装置有一系列的动作（如切除故障线路、重合闸、切机等）B、 发电机的调节系统还来不及起到明显的作用。（2） 中间阶段：在起始阶段后，大约持续5s 左右的时间段。发电机组的调节系统已发挥作用。（3） 后期阶段：故障后几

10、分钟时间内。A、 热力设备（如锅炉等）中的过程将影响到电力系统的暂态过程；B、 将发生永久性切除线路；C、 由于频率和电压的下降，自动装置将切除部分负荷；D、 其他操作。30、分析暂态稳定的特征()可知：发电机的机械功率和电磁功率的差额是导致暂态稳定被破坏的主要原因。因此，提高系统的暂态稳定性，就需要从减小扰动后发电机的功率差额入手。从等面积等则也可以看出，减少加速面积，增大减速面积，能够有效的提高系统的暂态稳定性。31、提高暂态稳定性的措施： (1)、继电保护实现快速切除故障；(2)、线路采用自动重合闸；(3)、采用快速励磁系统；(4)、发电机增加强励倍数；(5)、汽轮机快速关闭汽门；(6)

11、、发电机电气制动；(7)、变压器中性点经小电阻接地。32、电压稳定性是指在给定的初始运行状态下，电力系统遭受扰动后系统中所有母线维持稳定电压的能力，它依赖于负荷需求与系统向负荷供电之间保持/ 恢复平衡的能力。大干扰电压稳定是指电力系统遭受大干扰如系统故障、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。小干扰电压稳定是指电力系统受到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。33、电压稳定（又称为负荷稳定）的研究工作按照其目的的不同，目前分为三大类：电压崩溃的机理探讨，电压稳定安全计算和预防措施研究。34、电压稳定性分析方法：按研究采用的模型划分，对电压稳定性的研究可以分为四

12、大类：基于物理概念的定性分析（P V 曲线，Q V 曲线和曲PQ线）；基于潮流方程的静态方法（最大功率法；灵敏度分析方法；潮流多解方法和雅可比矩阵奇异方法）；基于线性化动态方程的小干扰分析方法和基于非线性动态方程的时域仿真计算。35、静态电压稳定性指标：灵敏度指标（状态变量对参变量的灵敏度）；奇异值分析法（当系统运行到达负荷极限时，潮流雅可比矩阵奇异，且有一个零奇异值。求取潮流雅可比最小奇异值，可以表示当前运行点和静态电压稳定极限之间的距离）；特征值分析法（求取潮流雅可比最小特征值）；电压不稳定接近指标VIPI(潮流多解特性）;dQ/dV判据（以节点为目标）；负荷裕度指标（从系统的给定的运行点

13、出发，按照某种负荷和发电功率增长模式，系统逐步逼近电压崩溃点，则系统当前的运行点至电压崩溃点的距离（一般为MW）称为系统的负荷裕度。它目前被认为是最有效的电压稳定评估指标之一。计算方法有：point of collapse（POC）法（直接法）、连续潮流法、非线性规划算法（直接法）。36、为了提高电力系统的电压稳定性，一般可采用以下技术：投入必要的发电设备；串联电容器；并联电容器；静止无功补偿器（SVC）；在较高电压水平运行；低电压甩负荷；低功率因数发电机；利用发电机无功过负荷能力。37、调压措施：发电机调压（发电机不仅是有功电源，也是无功电源，有些发电机还能通过进相运行吸收无功功率，所以可用

14、调整发电机端电压的方式进行调压。这是一种充分利用发电机设备，不需要额外投资的调压手段。）；同步调相机调压（同步调相机相当于空载运行的同步电动机，也就是只能输出无功功率的发电机。在过励磁运行时，它向系统提供给感性无功功率，起无功电源的作用；在欠励磁运行时，它从系统吸取感性无功功率，起无功负荷的作用）；利用变压器分接头调压（调整变压器分接头挡位可改善局部地区电压）；静电电容器调压（通过并联电容器向系统供给容性无功功率来实现调压。）；静止无功补偿器（SVC）调压（由电容器组与可调电抗器组成，通过向系统提供或吸取无功功率进行调压，可以进行连续调节）；串联补偿调压（采用串联电容器补偿线路的部分串联阻抗，

15、从而降低传送功率时的无功损耗，并使电压损耗中的QX/V分量减小，提高线路末端电压）；切去部分负荷调压；改变电网无功功率分布调压（OPF）。38、调压方式：逆调压方式；恒调压方式；顺调压方式。39、电压计算的几个指标：1）电压降落；2）电压损耗；3）电压偏移；4）合格率。40、功角稳定是指互联系统中的同步发电机受到扰动后保持同步运行的能力。41、小干扰功角稳定是电力系统遭受小扰动后保持同步运行的能力，它由系统的初始运行状态决定。大干扰功角稳定又称为暂态稳定，是电力系统遭受输电线短路等大干扰时保持同步运行的能力，它由系统的初始运行状态和受扰动的严重程度共同决定。42、电力系统稳定性是电力系统在给定的初始运行条件下受到扰动后回到一种平衡状态，同时大部分系统变量保持有界并使得（实际上）全系统保持完整的能力。43、频率稳定是指电力系统受到严重扰动后，发电和负荷需求出现大的不平衡，系统仍能保持稳定频率的能力。44、HVDC引起次同步振荡（SSO）的原因在于直流控制器的作用。45、解决次同步振荡(SSO)/次同步谐振(SSR)的三道防线