电力系统主要内容总结暂态

什么是电力系统？有哪些特点和基本要求？电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统的特点是：电能不能大量储存，发电、供电、用电必须同时完成，过渡过程非常迅速。对电能质量要求很高，电能质量的优劣，直接影响各行各业。电力生产的事故，也是其它行业的灾难。电力系统的基本要求：①保证可靠地持续供电；②保证良好的电能质量；③保证系统运行的经济性。简述保障电力系统安全的“三道防线”是什么？第一道防线：继电保护速断第一道防线是指正常运行方式下的电力系统受到单一故障扰动后，由继电保护装置正确动作迅速切除故障，保持电力系统稳定运行和电网的正常供电。第二道防线：切机、快关、电气制动、快速励磁调节等第二道防线是指正常运行方式下的电力系统受到较严重的故障扰动后，继电保护装置正确动作后，由切除发电机和切除负荷等稳定运行。第三道防线：低频减载甩负荷、解列第三道防线是指电力系统的稳定破坏后,由防止事故扩大的稳定控制施构成第三道防线。采取解列电网等措施防止系统全部崩溃，保证部分重要用户供电，避免长时间、大面积停电。现代电力系统的一般特点：（发展方向：市场化、信息化、数字化）大机组、大电网、高电压打破垄断，引入竞争，施行商业化运营电力电子技术应用，FACTS交流和直流互联系统大量新型负荷（信息电力）出现新技术应用（计算机、网络、通信；数字化测控技术；GPS相角测量；定质电力技术；数字电力系统；电子商务；新能源；电力电子设备；等等）什么是电力系统的稳定问题？什么是功角稳定和电压稳定？答：电力系统的稳定问题是当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后，能否经过一定的时间回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。电压稳定：电压稳定性，是指正常运行情况下或遭受干扰后电力系统维持所有母线电压在可以接受的稳态值的能力。运行着的电力系统在遭受干扰后的几秒或几分钟内，系统中一些母线电压可能经历大幅度、持续性的降低，从而使得系统的完整性遭到破坏，功率不能正常地传给用户。这种情况称为系统电压不稳定。电压稳定的准则：对系统中的每一母线，在给定的运行条件下，当注入母线的无功功率增加时其母线电压幅值也同时增加。如果系统中至少有一个母线的电压幅值（V）随注入该母线的无功（Q）的增加而减小，则该系统是电压不稳定的。（对每个节点）功角稳定：指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象。正常情况下，系统中各发电机以相同速度旋转，机间相对转子角度维持恒定，即处于同步运行状态，从而保证系统中任何节点的电压幅值和频率以及任何线路的传输功率为恒定值。如果系统在运行过程中受到某种干扰，干扰的影响将通过互联的电力网络传到各发电机节点，并使发电机的输出电功率相应发生改变，结果是使得在扰动瞬间各发电机的机械输入转矩和输出的电磁转矩失去平衡，出现发电机转子不同程度的加速或减速，并导致各发电机之间转子相对角的变化。如这种转子角度的变化过程是随时间衰减的，并能最终恢复到扰动出现前的正常值或达到一个新的稳态值，则认为在这种运行方式和扰动形式下系统是功角稳定的。如果这种转子角度的变化随时间而加剧，并最终导致发电机间失去同步，则认为系统在该运行方式下对这种扰动形式是功角不稳定的。电力系统中长期稳定：中期和长期稳定：系统受扰动后在较长时间内，出现的持续功率不平衡问题。其中包括：热力机组的锅炉动态、水利机组的引水管动态、自动发电控制、电厂和输电线保护/控制、变压器饱和、负荷和网络的非正常频率效应等。大停电事故的经验教训：电网结构要合理具备合适的可靠的继电保护和安全自动装置无功电源和电压控制防止负荷大量转移引起的恶性连锁反应建立好最后一道防线，防止长时间大面积停电和对最重要用户的破坏性停电“8.14”美加大停电：惨痛的教训可以化为珍贵无比的经验。美加州电力危机，从某种程度上使人们对电力改革的长期性和复杂性有了新的认识，改革举措的出台也因此变得比较谨慎了。可以预计最近美、英的大停电事故的发生对整个电力系统今后的发展产生深刻的影响。适当控制电网的规模：电网规模越大，效益就越好，可靠性、互补性就越明显，这几乎已经成为人们的共识。但同时以往只是在小范围发生的事故现在随着电网规模的扩大往往影响整个大的电网。现在的电网规模为今天的大停电提供了“物质基础”。而且电网的规模越大，调度、运行就存在具体的困难。因此应该在系统发展的过程中，控制适当的电网规模。对陈旧的电网的改善：现在电网大规模事故频繁发生的内在原因是电网的相对陈旧。1.加强日常维护2.保证足够的备用容量3.发展分散配置电网4.开发分散式电源。研发新的自动控制技术：在电力市场的条件下，系统的运行条件越来越接近于稳定极限。要想在这样的运行条件下尽可能的安全运行，必须有足够的运行信息，和能够快速反应的自动控制装置，以便能够尽可能快的处理系统事故。提高运行人员的素质：电力系统不管如何先进自动化程度如何高，归根结底还需要人的操作才能运转。相对于设备来说，人既有较高的灵活性同时也有较高的不可靠性。在电力市场的苛刻运行条件下，要保证安全运行就需要运行人员有更高的素质和实际操作经验。今后对运行人员进行培训，提高运行人员的素质已经是迫在眉睫的任务了。加强管制，采用统一分层管理，促进信息协调：电力系统还需要有大量的规划和协调，同时它还需要采取鼓励措施来促使人们对传输线路进行维修和更新。根据所有这些理由，取消管制规定的理论是失败的。分散型电网管理也为大面积停电制造了空间。由于没有统一调度，各家公司间各自为政，出现问题无法在短时间内协调举措，容易导致部分地区长时间断电。实行统一分层管理，改善整个系统中的通信条件，使得各控制中心之间可以实时交换信息。实现整个系统的信息共享，使操作人员可以及时得到更多关于本系统和邻近系统的信息也应该更加引起重视，以便能控制瞬间即可导致系统失步的扰动，预防事故发生。加强经济、政策的引导作用：电力系统的安全问题包括短期安全问题和长期安全问题。短期安全问题，是人们关心的重点。人们考虑的也比较周全。但是长期安全问题在市场的条件下就要靠加强经济、政策引导来保证。建立紧急事故防御体系：要建立电力应急机制，首先要花大力气保护电力设施，对任何破坏电力设施的行为都应该严办，不应该姑息手软。第二，要及时检查系统及主要城市电力供应的薄弱环节，采取必要的补救措施，第三，要彻底解决电力安全问题，必须从需求侧入手。随后，还要积极研究，电力系统的安全稳定问题，作好预防恐怖袭击的准备。大停电分析的结论：改革和发展与安全应当是并行不悖、相辅相成的，电力系统体制改革的推进不是以牺牲电力系统安全、可靠性为代价，相反，改革和发展的目的之一就是要实现更高的安全、可靠性这一目标。同时电力系统的安全也是电力改革能否顺利进行的重要条件和成功与否的重要标志。在电力市场化的今天，在电力改革的过渡时期会给电力可靠性带来一定的风险。面对众多的重大事故，在今后的发展过程中必须认识到电力系统的改革和发展必须高度重视安全问题。防止系统失稳的措施：规划（几十年，几年）电源，线路，配电，（负荷?）运行规划（年度，季度，周，天）检修安排，紧急检修，（负荷）在线/实时运行，安全监视，预防控制，校正控制提高电力系统静态稳定的主要措施：采用自动励磁调节装置；采用分裂导线；提高线路的额定电压等级；改善系统结构、减小电气距离；采用串联补偿设备；采用并联补偿设备。提高电力系统暂态稳定的主要措施：故障的快速切除和自动重合闸装置的应用；发电机采用快速强行励磁装置；采用电气制动；变压器中性点经小电阻接地；通过快关和切机减小原动机出力；高压直流（HVDC）输电联络线的控制。电网可用输电能力问题：可用传输能力（ATC）的定义：ATC（AvailableTransferCapability）是输电网传输能力的一种度量标准，它反映出在已成交的传输容量基础上，输电网对市场交易还可提供的最大传输容量。它随时间的推移、电网结构的变化和断面的不同而改变。ATC=TTC-TRM-ETC-CBM，ATC：可用传输容量；TTC：全部传输容量；TRM：传输可靠裕度；ETC：现有传输计划；CBM：容量效益裕度。输电网建立开放准入机制以后，为了更好地提高转运服务，电网必须要准确地知道自身的最大输电能力，以及扣除实际传输容量以后，所能进一步完成的传输能力，以便准备进行更多的传输，预防因传输能力的不足而引起的阻塞现象发生。一系列的经济、环境和社会约束阻碍了电网结构和输电线路的扩展。在这种情况下，尽管电网尽可能地发展以保证输电能力，实际上受能源分布和负荷需求双方的制约，电网本身仍然存在阻塞和网损等问题，必须要发展一定的可以灵活调节的控制措施和设备。FACTS技术的出现为电网解决这一问题提供了一个有效的手段。研究方向：评估与计算；市场定价；ATC的提高（FACTS）。ATC的研究方法：连续潮流法；最优潮流法；灵敏度分析法。ATC的特点：它与传统概念上的功率传输极限或最大传输容量有关，而且比它们涉及的范围更宽,不仅需要计算某一输电线路、重要断面或母线节点的ATC，甚至还需计算同一时刻多条输电线路、多个重要断面或多个母线节点的ATC。此外，ATC还融入了电力市场的特征，取决于市场交易量大小、交易地点及交易合同的持续时间。因此，虽然ATC的概念本身并不复杂，但它涉及的方面却很广，这增加了ATC计算的难度，同时也使ATC在电力市场中的作用更大，应用范围更广。常用仿真程序及其特点：名称研究现象主要功能主要优点主要缺点EMTP电磁暂态分析交流系统电磁过程应用广泛，尤其在过电压分析方面界面不够友好，建模格式较为严格，直流模型不完备PSCAD/EMTDC电磁暂态直流系统特性分析、交直流相互影响研究，直流工程系统研究，FSC和TCSC性能研究HVDC和FACTS模型完备，图形化界面大规模电网仿真计算速度较慢、模型搭建工作量较大、需要进行电网等值EMPTPE电磁暂态电磁暂态分析及电力电子数字仿真在电力电子仿真方面较EMTP有优势界面不够友好，建模格式较为严格，应用还不普及NETOMAC电磁/机电暂态时域仿真，频域分析，参数辨识和优化，网络等值，与RTDS对接功能强大掌握较困难，潮流计算收敛性较差，输入输出界面不友好，阅读困难，无法方便绘制地理接线图格式的潮流图，电磁暂态仿真功能在实际中应用较少BPA机电暂态潮流、稳定计算、短路电流计算，电网等值应用广泛，具有单线图及地理接线图格式潮流图程序，稳定曲线作图工具没有用户自定义功能，HVDC和FACTS及其控制模型不够完善，难以精确反映交流系统中的电磁暂态特性，与其他仿真程序之间的数据转换较为困难PSASP机电暂态潮流、稳定计算。短路电流计算，静态安全分析，小扰动分析，电压稳定分析，系统等值国内自主开发，能绘制潮流图，具有用户自定义功能HVDC、TCSC等FACTS设备模型不够详细，自定义功能实际使用具有一定的局限性PSS/E机电暂态潮流计算及优化，稳定计算，短路电流计算，电网规划和设计分析国际上影响较大，潮流计算及优化，电网规划和设计分析有优势与BPA数据格式的转换还不方便，用户自定义建模不够方便SIMPOW机电暂态潮流，稳定计算，短路电流计算，小干扰分析，谐波注入干扰分析，HVDC，FACTS模型详细，具有自定义建模功能，仿真步长可变，程序调试功能强大没有地理接线图工具，计算结构不够直观EUROSTAG机电暂态，中长期动态稳定机电暂态、中长期动态稳定分析，自动减载措施，反事故措施，恢复措施分析，电压碰亏和大停电分析适合研究电力系统中长期动态稳定，交互性强，可以自动连续地进行步长调整，已有汉化版本在国内应用还不普及MATLAB暂态稳定分析的数值积分法：亦称逐步积分法（Stepbystep）或时域仿真法(TimeDomainSimulation)。将电力系统中各元件模型，根据它们之间的拓扑关系形成全系统的数学模型（非线性的微分和代数方程组），然后以稳态工况即潮流解为初值，求扰动下的数值解，即逐步求得系统状态量和代数量随时间的变化曲线，并根据发电机转子摇摆曲线来判别系统在大扰动下能否保持同步运行，即暂态稳定性。时域仿真法分析过程：潮流计算；建立数学模型；确定解算方法（小扰动稳定【弱非线性】：采用泰勒级数展开直接线性化方法求解。大扰动稳定（强非线性）：采用分段线性化方法，如：分段积分法、改进欧拉法、龙格-库塔法等。）；结果分析。稳定分析的数学模型：微分方程的构成（发电机磁链及电压方程；发电机转子运动方程；励磁系统方程；原动机及调速系统方程；动态负荷模型；）代数方程的构成（网络方程；发电机稳态电压方程；静态负荷模型）功角暂态稳定的判据：电网遭受每一次大扰动后，引起电力系统各机组之间功角相对增大，在经第一、第二摇摆不失步。数值积分法的收敛性问题：要根据给定的初值通过迭代计算出结果。显式积分法：任何时刻的数值都是从前一时刻的数值计算得来的，包括欧拉法、和R-K法。收敛性易受计算步长和系统时间常数影响。隐式积分法：收敛性好。时域仿真法的优点：是目前暂态稳定分析的主流方法；直观、信息丰富、可获得各种量随时间变化的曲线；可适应各种元件模型及保护控制模型，可适应各种元件非线性及离散操作、适应有几百台机组、几千条线路、几千个母线的大规模系统；可采用数值稳定性好，并有良好工程精度的计算方法；可采用节点编号优化、稀疏矩阵技术、并行计算技术等方法节省计算机的内存和机时；可作为各种物理问题及控制对策的时域分析和校验手段等等。时域仿真法的主要缺点：逐步积分速度慢、耗费机时；可以判断稳定与否，但难以给出稳定裕度，不能定量地描写稳定程度；是离线分析的主要方法，不能实现在线安全分析；对于大量输出的信息利用率低、效益差；对于低频振荡问题的分析，只能给出时域信息，无频域信息，物理透明度差，不利于控制对策的研究等等。时域仿真法的发展方向：对于如励磁和调速等控制系统，采用用户自定义的模块化子系统模型；加入电磁暂态模型，适应越来越多的电力电子设备的计算；研究提高计算速度的硬件和软件方法；采用数字＋模拟的混合仿真方式；进行模型参数的实时测定，以提高计算结果的准确度；改善人机界面，提高数据库的通用性；加强对输出结果的分析功能；适应中长期稳定分析；考虑概率因素的暂态稳定分析；与直接法结合的新方法；研究与模式识别法、人工神经网络法等非模型方法的结合。电力系统暂态稳定分析的数学模型有何特点？一般有哪些求解算法？电力系统暂态稳定分析的数学模型包括系统中元件的微分方程了电网络部分的代数方程，通过系统数学模型的建立既能求解状态量又能求解代数量。电力系统暂态稳定分析的求解算法可以分为时域仿真法和直接法。时域仿真即对数学方程进行数值积分逐步求得系统的状态量和代数量随时间变化的曲线，直接法通过对系统暂态能量函数的设计和对稳定判据的计算来分析系统的暂态稳定性。等面积定则的物理本质是什么？为什么说它是判断暂态稳定的基本准则？有何应用？等面积定则是判断暂态稳定的基本准则，请简述其内容和物理意义。（直接法在单机无穷大系统中，等效于等面积定则）等面积等则的应用：确定切除短路的极限角在三相或单相重合闸时暂态稳定的校验自动励磁调节对暂态稳定性和动态振荡的作用两个功率可比的发电机的稳定性本质：从运动过程中的能量变化关系判断系统稳定性。为什么是基本准则：它能给出定性的分析和显示系统在大干扰下的特性；能简单阐明稳定的物理过程。机组在加速或减速过程中所储存的或消耗的动能，应等于转子轴上过剩转矩所做的功，即：机组所储存或消耗的动能即为功率特性图上过剩的功率对积分所得的面积，从图上可知，机组加速过程中储存的动能为：机组在减速过程中消耗的动能为：若达到f点时，角不再增加，说明机组在加速过程中储存的动能等于减速过程中消耗的动能，即等面积定则实质上是依据能量守恒定律得来的。左端为过剩转矩对相对角位移所作的功，等于转子在相对运动中动能的增加，为加速面积；右端为制动转矩对相对角位移所作的功，等于转子动能的减少，为减速面积。暂态稳定的“等面积定则”必须满足面积abcd=defg的条件，转子才能再一次回到同步转速，功角才不再继续增大。面积abcd称为加速面积，面积defg称为减速面积。因此，加速面积与减速面积相等是保持暂态稳定的条件。在同样的切除时间条件下，扰动越大，即P2越小，加速面积越大，系统暂态稳定水平越低。另外正常运行点越高，也会造成加速面积大于减速面积，使系统不能保持暂态稳定。加速面积=减速面积的最高正常运行点就是暂态稳定极限。即P0在一定位置时，abcd=defk’就是暂态稳定极限。物理意义：在上图中画出了发电机在正常运行P1、故障P2和故障切除P3三种状态下的功率特性曲线。假定机械功率PT始终保持P0。图中a点表示正常运行时发电机的运行点。发生短路后功率特性立即降为P2，但由于转子的惯性，转子角度不会立即发生变化，其相对于无限大系统母线的角度δ0仍然保持不变。因此发电机的运行点由a点突然变至b点，输出功率显著减少，而原动机机械功率PT不变，故产生较大的过剩功率。故障情况愈严重，P2功率曲线幅值愈低（三相短路时为零），则过剩功率愈大。在过剩转矩的作用下发电机转子将加速，其相对速度（相对于同步转速）和相对角度δ逐渐增大，使运行点由b点向c点移动。如果故障永久存在下去，则始终存在过剩转矩，发电机将不短加速，最终与无限大系统失去同步。实际上，短路后继电保护转置将迅速动作切除故障线路。假设在c点时将故障切除，则发电机的功率特性为P3，发电机的运行点从c点突然变至e点（同样由于δ不能突变）。这时发电机的输出功率比原动机的机械功率大，使转子受到制动，转子速度逐渐减慢。但由于此时的速度已经大于同步转速，所以相对角度还要继续增大。假设制动过程延续到f点时转子转速才会到同步转速，则δ角不再增大。但是，在f点是不能持续运行的，因为这时机械功率和电磁功率仍不平衡，前者小于后者。转子将继续减速，δ开始减小，运行点沿功率特性P3由f点向e、k点转移。在达到k点以前转子一直减速，转子速度低于同步速。在k点虽然机械功率与电磁功率平衡，但由于这时转子速度低于同步转速，δ继续减小。但越过k点以后机械功率开始大于电磁功率，转子又加速，因而δ一直减小到转速恢复同步转速后又开始增大。此后运行点沿着P3开始第二次振荡。如果振荡过程中没有任何能量损耗，则第二次δ又将增大至f点的对应角度δmax，以后就一直沿着P3往复不已地振荡。实际上，振荡过程中总有能量损耗，或者说总存在着阻尼作用，因而振荡逐渐衰减，发电机最后停留在一个新的运行点k上运行。k点即故障切除后功率特性P3与PT的交点。如果故障线路切除得比较晚，这时在故障线路切除前转子加速已比较严重，因此当故障线路切除后，在到达f点时转子转速仍大于同步转速。甚至在到达k’时转速还未降至同步转速，因此δ就将越过k’点对应的角度δk’。而当运行点越过k’点后，转子又立即承受加速转矩，转速又开始升高，而且加速度愈来愈大，δ将不断增大，发电机和无限大系统之间终将视区同步。暂态稳定分析的直接法：对于一个自由的动态系统，若系统的总能量V（V(x)>0，x为状态空间向量）随时间的变化率恒为负，则系统总能量不断减小，直至最终达到一个最小值，即平衡状态，则此系统是稳定的。反之，若V随时间的变化率不为负，则系统能量将不断增大，则此系统是不稳定的。李雅普诺夫直接法分析电力系统稳定的优越性：能快速判断电力系统的稳定性，不需要计算微分方程；对某一种故障，能直接估计其极限故障切除时间；在某一故障切除后，电力系统若不稳定，可以预指出其不稳定的模式和不稳定的程度。直接法的应用：稳定度的灵敏度分析；动稳定极限计算；失稳判断；启动失稳紧急自动控制；大系统暂稳分析；电压稳定分析；对时域仿真结果进行分析。怎样用直接法判断单机无穷大系统的稳定性？动能：初始动能（切除时刻）：势能：初始总能量：临界能量：直接法分析稳定有何特点？直接法的物理本质是等面积定则，也就是能量守恒；能量函数及临界能量的确定是直接法的关键，有了它们也就知道了稳定情况；直接法没有给出形成能量函数的一般规律；多机系统的临界能量不唯一；稳定的定义是能量函数的一阶导数小于零，实际判断稳定是根据初始能量和临界能量之差？直接法对稳定的评价结果怎样？稳定性的评价就是比较干扰结束时暂态能量函数值和相关不稳定平衡点能量函数的临界值。快速丹保守。由于李雅普诺夫稳定理论是给出充分条件，而非必要条件，所以其计算结果是保守的，而且保守性随电力系统规模的增加而迅速增大。李雅普诺夫直接法在电力系统中的进一步研究：模型的完善，采用较精确的发电机模型，计及调节器，特别是励磁调节器的作用，保留网络结构，计及非线性负荷特性，直流输电模型等大规模互联电力系统中暂态能量函数的应用。引进微分几何理论研究新的稳定域计算方法，进一步改善保守性。（由于李雅普诺夫稳定理论是给出充分条件，而非必要条件，所以其计算结果是保守的，而且保守性随电力系统规模的增加而迅速增大）。在暂态能量函数法中应用人工智能等理论和并行算法，在实时运行中识别重要的事故情况，估计系统的安全性。改进算法，提高计算速度，使之达到实用，应用于失步检测、稳定控制、稳定的灵敏度分析、极限故障切除时间或极限输电功率的计算。时域仿真法直接法主流方法辅助方法准确度高准确度低、有保守性采用精确模型采用简单模型计算速度慢计算速度快离线在线不能给出稳定裕度可以给出稳定裕度给出丰富信息计算结果单一应用Lyapunov（李雅普诺夫）直接法判断电力系统稳定性的判据是什么？（06年试题）Lyapunov第一法（线性系统的稳定判据）：线性系统（包括线性化的非线性系统）特征方程的特征根：全部具有负的实部，则实际系统是稳定的；只要有一个实部为正的特征根，则系统是不稳定的；即使只有一个实部为0，其余都具有负的实部，那么实际系统就不能靠线性化的数学模型来判断其稳定性。Lyapunov第二法（非线性系统的稳定判据（亦适用线性系统））：对于非线性系统其中为状态空间向量。如果存在一个正定的标量函数它的全微分是负定的，则该系统在平衡点是稳定的。小扰动稳定：概念：系统受小扰动后维持原来运行状态的能力。这时的非线性系统可以直接线性化，然后应用线性系统的方式判断稳定。对线性系统的稳定，可以通过特征根的特性来判断，有了特征根也就有了线性系统的解。小扰动下的系统主要是振荡稳定问题，要么是衰减振荡稳定，要么是增幅振荡不稳定。主要和系统的阻尼有关。低频振荡：整个原动机、发电机组的转子，相对于电力系统发生振荡时，其振荡频率通常在每分钟几个周波至几十个周波范围内。原因：弱阻尼或负阻尼。重负荷、长距离送电、有强励磁的大机组。区域间振荡模式（interareamode）0.2~0.5Hz区域内振荡模式（local/plantmode）1Hz以上PMU的应用运行监视（动态）功角测量，PMU能实时第将低频振荡的频率求出来仿真的校验，采集或计算实验时的数据，和仿真作对比在第三道防线中的应用PMU在第二道防线中的应用有困难：比如，某联络线为了实现不窝电，进行强送，已经超过了稳定极限，实际中这种情况是会出现的，调度人员心里也清楚。在这样的情势下，一旦联络线故障，就要采取切机、切负荷等措施。故障时，要求在几百ms的时间之内保证暂态稳定，而PMU的数据传输，采用TCP/IP协议，有40～50ms的传输延时，所以保能保证在这几百ms的时间之内，PMU有所作为，实际上，目前对PMU在稳控方面的研究主要应用在第三道防线。应用于广域保护广域保护－－WideAreaProtection实际上是从国外借鉴过来的概念，国外所作的实际上就是稳定控制，国内可能会有新的研究方向次同步谐振和扭振电磁振荡与机械振荡共振，“机电扭振互作用”（electromechanicaltorsionalinteraction），电气系统中的LC谐振在一定条件下会激发发电机的轴系扭振，降低了大轴的疲劳寿命，从而造成了大轴的扭振破坏。1970和1971年，美国Mohave电厂，790MW，轴长50m，扭断。2002年河北漳泽电厂机组大轴扭断.扭振：汽轮发电机组的转子很长，形成由多个质量体通过“弹簧”连接的转子模型，各部分质量体所受到的转矩方向、大小各不相同，相互之间发生的扭转振荡叫扭振。是一种机械振荡。常见的扭振频率为22.4Hz、29.6Hz和52.7Hz等。原因：串联电容补偿；HVDC控制；SVC、PSS控制；扰动（快关、单相重合闸）。扭振（机械振荡）在定子中产生同样频率的电流和磁场；次同步谐阵（电磁振荡）形成的同频率的流会对转子产生同频率的转矩。这两者的频率互补时，就会产生共振。形成机械能和电磁能之间的振荡交换。防治对策：降低串补度；采用可控串补；串联阻波器；滤波器控制；励磁控制。HVDC技术的优势：没有稳定问题，可以提高互联系统的稳定水平；可以作为大系统互联的分割点；能实现多目标控制，如定电压控制、定功率控制、定电流控制等，而且相应速度快；输电线电压分布平稳，没有无功问题，没有充电功率，不需要电抗器补偿；可以联系两个不同频率的系统；输送相同功率时，线路造价低；线路有功损耗小；适合长距离输电；适宜海底电缆输电；能限制系统的短路电流；调节速度快，运行可靠；两端输电方式易于扩建。HVDC技术的缺点：换流站造价较高；换流器运行时消耗无功较多；可控硅元件过载能力差；整流设备是谐波源；无直流断路器；对大地和海水回路中的金属物体有腐蚀作用；只能实现两端直流，无多端直流；接地技术复杂；在绝缘方面比交流要求高。HVDC的应用：远距离大功率送电；海底电缆送电；交流系统间的非同步联络；互联大系统限制短路电流的措施；向大城市高密度负荷中心供电；提高互联系统的稳定水平；适合一些新能源发电。HVDC的控制：控制内容：运行控制；故障控制；继电保护；开关操作；监测系统；通信系统；控制对象：整流器、逆变器的触发脉冲直流系统的电压、电流和功率换流变压器的控制换流站交流侧的无功和电压控制直流侧对交流侧的频率和稳定的控制换流站交流侧的谐波及电能质量控制直流系统的通信（直流载波）直流侧：触发角控制（整流侧的滞后触发角α，逆变侧的越前触发角β），可以快速地大范围地控制电流和电压；交流侧：换流变压器带负载调节分接头进行慢速控制。基本控制：（正常运行时整流器控制直流电流，逆变器控制直流电压）定电流控制定电压控制整流侧触发延迟角（α）控制逆变侧越前关断角（δ）控制高级控制：直流功率控制交流频率控制交流系统振荡阻尼控制等轻型高压直流输电：（电网调度P29）轻型高压直流输电是一个最近几十年发展起来的最有潜质的电力传输系统。它具有改变未来输电方式的潜力。轻型高压直流输电是ABB公司发展的一项全新的输电技术，尤其适用于小型的发电和输电应用，它将高压直流输电的经济应用功率范围降低到几十兆瓦。柔性交流输电系统（FACTS）（电网调度P29）1986年，美国电科院的NGHingorani博士提出FACTS概念。定义一：FACTS是利用电力半导体构成的移相变压器、调压器及串联补偿电容器等电力电子装置，通过改变线路阻抗和节点电压相角以实现对交流潮流的有力控制。（1986，Hingorani）定义二：FACTS是可控硅构成的移相器、静止无功补偿器、动态制动电阻、可控串联补偿器、有载调压变压器、故障电流限制器等装置的总称。（1988，Hingorani）定义三：FACTS的内容进一步扩大为包含除高压直流输电（HVDC）以外的所有应用在输电环节的电力电子装置的总和。（1994，Hingorani）定义四：为提高系统的可控性和功率输送能力，FACTS引入了电力电子装置或其它静态控制装置以后的交流电力系统。（1995，IEEE）FACTS的目的：挖掘现有输电线路的输电潜力；长距离输电要求灵活的调压方法；快速的控制手段以提高系统的稳定性；电子化控制代替机械式控制。FACTS作用：改变传统交流系统有功和无功的自然传输状态和不可控的情况，让所希望的功率按指定的输电线路输送到任何期望的地方，当一条输电线路过负荷时，可将功率迅速转移到负荷较小的线路上。极大地提高输电系统的输电能力，把线路的输电能力安全地提高到接近线路的静态极限、短时过负荷热稳定极限，并且能适各种可能出现的紧急故障情况。互联的电网通过提高输电能力的联络线，而从其他系统得到紧急功率支援，从而可以减少备用容量。逐级断开多重故障线路和机组，从而限制多重故障导致的队主要系统瓦解的影响。用增加电压等级或电流额定值来使原有输电线路升级，也就是说，建设更高一级电压电网来适应未来负荷增加的概念可以修正。并联型：静止无功补偿器（SVC，StaticVarCompensator）先进的静止无功发生器（ASVG，AdvancedStaticVarGenerator）有载调压变压器控制器（LTC，Load-TapChanger）可控硅控制的制动电阻（TCBR，ThyristorControlledBarringResistor）电池储能系统（BESS，BatteryEnergyStorageSystems）超导储能系统（S