电力系统稳定与安全

电力系统稳定与安全

I目录

■CONTENTS

第一部分电力系统稳定概念及分类............................................2

第二部分电力系统稳定分析方法..............................................4

第三部分电力系统稳态稳定分析..............................................7

第四部分电力系统暂态稳定分析..............................................10

第五部分电力系统动态稳定分析.............................................13

第六部分电力系统安全分析方法..............................................17

第七部分电力系统安全边界确定.............................................19

第八部分电力系统稳定控制技术.............................................24

第一部分电力系统稳定概念及分类

关键词关键要点

【电力系统稳定性概念】

1.电力系统稳定性指系统在受到扰动后恢复到稳定平街状

态的能力。

2.稳定性是电力系统安全、可靠运行的保障，也是电力系

统设计和运行的首要目标C

3.稳定性问题主要涉及系统的动态行为和瞬态响应特性。

【电力系统稳定性分类】

电力系统稳定概念及分类

稳定性定义

电力系统的稳定性是指系统在受到扰动后能够恢复到正常运行状态

或新平衡状态的能力。稳定性是电力系统安全和可靠运行的重要指标。

稳定性分类

电力系统稳定性通常分为几类：

1.静态稳定性

静态稳定性是指系统在受小扰动后，能够稳定地返回到原有平衡点的

能力。它衡量系统抵御扰动并保持同步运行的能力。

2.暂态稳定性

暂态稳定性是指系统在受到大扰动（如故障）后，能够迅速收敛并稳

定运行的能力。它衡量系统在动态扰动中保持同步性和避免失步失速

的能力。

3.电压稳定性

电压稳定性是指系统在电压扰动下保持电压在可接受范围内的能力。

它衡量系统避免电压崩溃的能力。

4.频率稳定性

频率稳定性是指系统在频率扰动下保持频率在允许范围内的能力。它

衡量系统抵御频率偏差并维持同步运行的能力。

5.旋转惯量稳定性

旋转惯量稳定性是指系统拥有足够大的旋转惯量，能够抵御突然的频

率变动，防止系统失步和失速的能力。

6.角度稳定性

角度稳定性是指系统在角度扰动下，能够保持各发电机之间的相对角

度在稳定范围内的能力。它衡量系统避免大面积失步和失速的能力。

7.复合稳定性

复合稳定性是指系统同时受到多种扰动的影响，能够保持稳定运行的

能力。它衡量系统在复杂扰动环境中的整体稳定性。

稳定性影响因素

影响电力系统稳定的因素有很多，包括：

*发电机特性

*负荷特性

*传输网络拓扑结构

*控制系统配置

*外界干扰（如故障、雷击）

稳定性评估

电力系统稳定性评估是电力系统运行和规划的重要内容。稳定性评估

通常通过以下方法进行：

*静态稳定性评估

*暂态稳定性仿真

*电压稳定性分析

*频率稳定性分析

*旋转惯量稳定性分析

*角度稳定性分析

*复合稳定性评估

稳定性措施

为了确保电力系统的稳定性，可以采取多种措施，包括:

*优化发电机和网络拓扑结构

*安装同步补偿器和FACTS设备

*采用先进控制技术

*提高旋转惯量

*减少负荷波动

*加强系统保护和故障隔离

第二部分电力系统稳定分析方法

关键词关键要点

【稳定分析基础】

1.电力系统稳定性的定义和分类，包括稳态稳定性、暂态

稳定性、动态稳定性；

2.影响电力系统稳定的因素，例如发电设备的出力特性、

输电线路的特性、负荷的特性等；

3.电力系统稳定分析的基本方法，包括时域仿真、频域分

析和非线性动力学分析。

【时域仿真】

电力系统稳定分析方法

电力系统稳定分析是评估电力系统在扰动下维持稳定运行能力的重

要手段。稳定分析方法主要包括：

1.时域仿真

时域仿真通过求解电力系统微分方程组，模拟系统动态特性。适用于

分析故障、切换操作等瞬态事件对系统的影响。

2.暂态稳定分析

暂态稳定分析主要用于评估系统在三相故障等严重扰动下是否能保

持稳定。分析过程中考虑发电机转子速度、励磁电流、电压等状态变

量的动态变化。

-等值电抗法：使月等值电抗电路简化系统模型，快速评估系统稳定

性。

-详细建模法：采用详细的系统模型，考虑发电机、励磁系统、电压

调节器等非线性特性，准确评估系统稳定裕度。

3.小信号稳定分析

小信号稳定分析研究系统在小扰动下的响应特性，评估系统电能质量

的稳定性。分析过程线性化系统微分方程组，得到系统特征根。

-特征值分析：计算系统特征根并分析其实部和虚部，判断系统的阻

尼比和振荡频率。

-模态分析：分析系统特征根对应的振荡模式，确定振荡的根源和影

响范围。

4.稳态稳定分析

稳态稳定分析评估系统在稳态条件下是否能保持稳定。分析过程考虑

发电机、负荷和网络参数的稳态特性。

-功率流分析：计算系统各节点的电压、相位和有功无功功率流，判

断系统是否过负荷或电压失稳。

-电压稳定分析：分析系统电压与负荷变化的关系，评估系统电压崩

溃的风险。

5.复算稳定分析

复算稳定分析将时域仿真和暂态稳定分析相结合，采用相对简化的系

统模型，快速评估系统对不同扰动和控制方案的响应。适用于实时监

控和安全评估。

6.随机稳定分析

随机稳定分析考虑系统参数和扰动的随机性，评估系统在不确定的条

件下稳定性的概率分布。适用于分析系统在长时段内稳定运行的可靠

性。

7.优化稳定分析

优化稳定分析结合优化技术，确定最优的控制策略或系统参数，提高

系统稳定性。适用于稳压器、励磁器等控制器的设计和优化。

选择稳定分析方法

不同的稳定分析方法各有其适用范围和优缺点。在实际应用中，需要

根据分析目的、系统规模和计算能力等因素综合考虑选择合适的分析

方法。

第三部分电力系统稳态稳定分析

关键词关键要点

静止状杰稳定性

1.系统节点电压幅值和相位角在微小扰动后保持稳定，不

会显著偏离其正常工作点。

2.影响静止状态稳定性的因素包括：系统负荷、发电能力、

输电网络柘扑结构、系统惯量等C

3.评估静止状态稳定性的方法主要有：功率流动分析、PV

曲线分析、小信号稳定性分析等。

暂态稳定性

1.大扰动后，系统节点电压幅值和相位角发生剧烈波动，

但最终恢复到稳定状态。

2.影响暂态稳定性的因素主要有：故障类型和位置、系统

惯量、阻尼特性、故障清除时间等。

3.评估留态稳定性的方法主要有：暂态稳定性仿真、等效

系统法、直线稳定性分析等。

电压稳定性

1.系统能够维持节点电压在正常范围内，避免电压崩溃。

2.影响电压稳定性的因素主要有：系统负荷、发电能力、

输电网络拓扑结构、发电机励磁特性、无功补偿措施等。

3.评估电压稳定性的方法主要有：电压稳定性指标、PV曲

线分析、小信号稳定性分析等。

频率稳定性

1.系统频率在微小扰动后保持稳定，不会显著偏离其额定

值。

2.影响频率稳定性的因素主要有：系统负荷、发电能力、

系统惯量、调频储备能力等。

3.评估频率稳定性的方法主要有：频率裕度分析、动态频

率响应分析、小信号稳定性分析等。

电磁暂态稳定性

1.大故障扰动后，系统电压、电流和频率瞬时出现高频振

荡，但最终衰减至稳定状态。

2.影响电磁暂态稳定性的因素主要有：系统阻抗、短路电

流、发电机参数、电网拓扑结构等。

3.评估电磁暂态稳定性的方法主要有：暂态电磁仿真、电

磁暂态分析等。

角度稳定性

1.并联运行的多台同步发电机保持同步运行，其转子角度

不会发生永久性偏离。

2.影响角度稳定性的因素主要有：系统阻抗、故障位置、

系统惯量、发电机功角特性、PSS等。

3.评估角度稳定性的方法主要有：暂态稳定性仿真、等效

系统法、直线稳定性分析等。

电力系统稳态稳定分析

概述

稳态稳定分析是电力系统分析中一项基本且重要的任务。其目的是确

定电力系统在给定工况下的稳定状态，并评估系统对扰动的响应情况。

稳态稳定分析对于确保电力系统的可靠和安全运行至关重要。

稳态稳定分类

稳态稳定可分为以下两类：

*瞬态稳定性：指系统在遭受大扰动（如短路故障）后恢复到稳定状

态的能力。

*小信号稳定性：指系统在遭受小扰动（如负荷波动）后恢复到稳定

状态的能力。

稳态稳定分析方法

稳态稳定分析通常使用以下两种方法：

*时间域仿真：使用计算机模型，以时间步长模拟系统动态响应，直

至系统达到稳定状态。

*频率域分析：使月线性化模型，通过计算系统特征值来评估系统稳

定性。

时间域仿真

时间域仿真是一种求解非线性微分方程组的方法，通常使用以下步骤:

1.确定初始条件。

2.使用数值积分方法（如龙格-库塔法）求解方程。

3.更新系统状态，并重复步骤2,直到系统达到稳定状态或预定的

仿真时间结束。

频率域分析

频率域分析是一种基于线性化模型的分析方法，通常使用以下步骤:

1.线性化系统方程，并将其转换为矩阵形式。

2.求解系统矩阵的特征值。

3.分析特征值，确定系统的稳定性。

稳定性指标

评估系统稳定性的常用指标包括：

*阻尼比：表示系统振荡衰减的速度。

*频率：表示系统振荡的频率。

*增益余量：表示系统对增益变化的鲁棒性。

扰动类型

影响电力系统稳定性的扰动类型包括：

*短路故障：线路或设备之间的电气连接，导致大电流流过。

*负荷波动：负荷随时间变化，导致功耗和频率波动。

*发电机故障：发电机输出功率或频率出现异常，导致系统不平衡。

稳态稳定分析应用

稳态稳定分析在电力系统中具有广泛的应用，包括：

*系统规划和设计：评估新发电厂或输电线路的稳定性影响。

*运行和调度：监控系统稳定性，并采取措施预防或减轻扰动影响。

*故障调查：分析故障原因，并制定预防措施。

*控制系统设计：设计控制器以增强系统稳定性。

结论

稳态稳定分析是电力系统分析中必不可少的工具，用于确保系统在各

种扰动条件下的可靠和安全运行。通过使用时间域仿真或频率域分析

方法，工程师能够评估系统稳定性，并采取措施改善系统性能。

第四部分电力系统暂态稳定分析

关键词关键要点

主题名称：故障类型及其影

响1.对称故障：三相同时故障，严重程度较高，导致电压腺

降、电流激增。

2.不对称故障：单相或两相故障，常见于输电线路，导致

电压不平衡和零序电流增大。

3.短路故障：电气故障导致电流大幅增加，严重时可能发

展为系统崩溃。

主题名称：暂态稳定模理和计算方法

电力系统暂态稳定分析

定义：

电力系统暂态稳定分析是一项评估电力系统在扰动下恢复稳定运营

能力的研究。瞬态稳定是指短时间行为（通常为0.5至5秒），在

该期间电网系统在扰动后恢复平衡。

目标：

暂态稳定分析旨在：

*确定电力系统对扰动的响应

*识别影响稳定的关键因素

*开发缓解措施以提高稳定性

方法：

暂态稳定分析通常使用时域仿真或相域分析方法。

时域仿真：

*使用非线性微分方程表示系统动力学

*通过数值积分计算系统响应

*提供详细的时域响应信息，包括电压、频率、功率流

相域分析：

*表示系统状态为一组微分方程的相位图

*分析相位图以确定稳定性边界和关键稳定区域

关键因素：

影响电力系统暂态稳定的关键因素包括：

*发电机惯量和复励系统

*输电系统阻抗和容量

*负荷特性

*保护装置和控制策略

评估指标：

评估暂态稳定性的指标包括：

*临界清除时间(CCT)：系统可以清除扰动而不会失去同步的最大时

间

*临界稳定角度(CSA)：发电机转子角在系统恢复稳定之前可以偏离

的最大角度

*裕度：系统稳定性超过临界值的程度

缓解措施：

为了提高电力系统暂态稳定性，可以采用乂下缓解措施：

*提高发电机惯量

*安装快速响应复励系统

*优化输电网络拓扑

*调整保护和控制策略

*使用同步相位调节器(SAPR)

*实施虚拟惯量和储能系统

应用：

暂态稳定分析在以下方面具有广泛应用：

*规划和设计新电力系统

*评估现有系统对扰动的稳定性

*开发操作策略以提高系统稳定性

*故障调查和分析

结论：

电力系统暂态稳定分析是一项至关重要的研究，可以评估系统在扰动

下的稳定性并开发缓解措施。通过了解影响稳定的关键因素，电力系

统可以安全、可靠地运行。

第五部分电力系统动态稳定分析

关键词关键要点

transientstability

1.动态稳定相关的时域概念，如临界清扫时间、同步稳定

时间、阻尼比、过渡损耗等。

2.分析目标，如评估发电机组的稳定性、确定系统故障的

分许清扫计问、设计捽制策略来增强稳定性C

3.分析方法，如时域仿真、相平面法、直接法和能量法等。

small-signalstability

1.小扰动稳定相关概念，如模态分析、阻尼比、增益裕度

和相位裕度等。

2.分析目标，如识别可能导致系统振荡的模式、确定系统

的稳定极限、设计控制策略来提高稳定性。

3.分析方法，如特征值分析、增益和相位裕度法、辨识建

模法等。

voltagestability

1.电压稳定相关概念，如稳态电压稳定性、动态电压稳定

性和电压塌陷等。

2.分析目标，如评估系疏的电压稳定极限、确定发生电压

塌陷的条件、设计控制策略来提高电压稳定性。

3.分析方法，如功率流法、特征值分析、电压裕度法等。

frequencystability

1.频率稳定相关概念，如平衡频率、惯性常数、频率偏差

和频率响应等。

2.分析目标，如评估系统的频率调节能力、确定发生频率

失稳的条件、设计控制策略来提高频率稳定性。

3.分析方法，如功率平衡方程法、频率响应分析法等c

rotoranglestability

1.转子角稳定相关概念，如同步机摆动、等值机组、等值

电压源等。

2.分析目标，如评估发电机组的转子角稳定性、确定发生

转子角失稳的条件、设计控制策略来提高转子角稳定性。

3.分析方法，如等值机组法、相平面法和能量法等。

transientsecurityassessment

1.瞬时安全评估相关概念，如瞬时稳定、暂态电压和频率

波动、安全域等。

2.分析目标，如评估系统在故障条件下的安全性、确定发

生失稳或电压塌陷的条件、设计预防措施来提高安全性。

3.分析方法，如时域仿真、瞬时电压稳定评估法、瞬时频

率响应分析法等。

电力系统动态稳定分析

引言

电力系统动态稳定性是指电力系统在发生扰动后，能够自行恢复到正

常运行状态的能力c当系统发生故障或其他扰动时，会引起系统频率

和电压的波动。如果波动幅度过大或时间过长，就可能导致系统崩溃。

因此，电力系统动态稳定分析对于保证电力系统的安全可靠运行至关

重要。

分析方法

电力系统动态稳定分析主要通过仿真模拟的方法来进行。仿真模型包

括发电机、输电线路、变压器、负荷等所有电力系统主要元件。仿真

过程模拟了系统在扰动发生后的动态响应，通过分析仿真结果可以评

估系统的动态稳定性。

最常用的仿真方法有：

*微机仿真：使用微机软件对电力系统进行仿真，可以灵活地设置各

种扰动和系统参数，计算精度较高。

*硬件仿真：使用专门的硬件设备对电力系统进行仿真，可以实时模

拟系统运行情况，响应速度快。

*混合仿真：将微机仿真和硬件仿真相结合，可以兼顾计算精度和响

应速度。

分析指标

电力系统动态稳定分析主要通过以下指标来评估系统的稳定性：

*瞬时电压稳定性：扰动发生后，电压能否快速恢复到稳定值。

*暂态稳定性：扰动发生后，频率和电压能否稳定在允许范围内。

*长期稳定性：扰动发生后，系统能否长期保持稳定运行。

影响因素

电力系统动态稳定性受多种因素影响，主要包括：

*系统惯量：发电机转子的惯性是影响动态稳定性的主要因素，惯量

越大，系统稳定性越好。

*短路容量：短路容量越大，故障电流越大，对系统稳定的冲击越大。

*负荷特性：负荷的性质和变化方式影响系统的动态响应。感性负荷

和冲击性负荷会降低系统的稳定性。

*控制系统：励磁系统、调速系统、无功补偿系统等控制系统对系统

稳定性起着重要作用。

分析步骤

电力系统动态稳定分析一般包括以下步骤：

1.建立系统仿真模型：根据实际系统情况建立仿真模型，并设定相

关参数。

2.定义扰动场景：定义可能的扰动类型和严重程度，例如三相短路、

发电机脱落、负荷冲击等。

3.仿真计算：运行仿真程序，计算系统在不同扰动场景下的动态响

应。

4.分析仿真结果：根据仿真结果评估系统的动态稳定性，并提出相

应的改进措施。

应用

电力系统动态稳定分析广泛应用于以下方面：

*新系统规划：在设计新电力系统时，通过稳定性分析可以优化系统

结构和参数，提高系统的稳定性。

*现有系统改造：对现有电力系统进行改造时，通过稳定性分析可以

评估改造方案的合理性，确保系统的安全稳定运行。

*故障调查：当电力系统发生故障时，通过稳定性分析可以还原故障

经过，找出故障原因并提出整改措施。

发展趋势

随着电力系统规模的扩大和复杂性的增加，电力系统动态稳定分析面

临着新的挑战。近年来的发展趋势主要有：

*实时动态稳定性评估：使用在线监测和计算技术实时评估系统的稳

定性，为系统调度和保护提供支持。

*广域动态稳定性分析：考虑远距离输电线路和并联系统的影响，进

行更全面的动态稳定性分析。

*数据驱动的方法：利用大数据和人工智能技术，开发新的数据驱动

方法，提高稳定性分析的精度和效率。

结论

电力系统动态稳定分析是保证电力系统安全可靠运行的关键技术。通

过仿真模拟和指标评估，电力系统动态稳定性分析可以帮助电力工程

师优化系统设计、评估改造方案、调查故障原因，为电力系统的稳定

运行提供决策支持c随着电力系统发展的不断变化，电力系统动态稳

定分析将继续发挥重要的作用，为未来电力系统的安全稳定运行保驾

护航。

第六部分电力系统安全分析方法

关键词关键要点

【稳定分析】

1.研究电力系统稳定特畦的方法，包括时域仿真、频域分

析和能量函数方法。

2.评估电力系统在各种扰动（例如发电机故障、线路故障）

下的动态响应，确定其稳定裕度和临界稳定点。

3.预测电力系统的振荡膜式和阻尼特性，并采取措施提高

系统稳定性。

【安全性分析】

电力系统安全分析方法

电力系统安全分析是评估电力系统在受到干扰时能够维持稳定和安

全运行的能力。为了确保电网安全可靠运行，需要对电力系统进行全

面的安全分析。常用的分析方法包括：

1.稳态分析

稳态分析假设电力系统处于平衡状态，不考虑动态效应。稳态分析主

要用于评估电力系统在正常运行条件下的稳定性。常用的稳态分析方

法有：

*功率流计算：计算电力系统中各线路和变压器的有功和无功功率流。

*电压稳定性分析：评估电力系统在故障或扰动情况下电压崩溃的可

能性。

*频率稳定性分析：评估电力系统在负载波动或发电故障情况下频率

偏差的范围。

2.动态分析

动态分析考虑了电力系统中的动态特性，如惯性、阻尼和时变负荷。

动态分析主要用于评估电力系统在受到扰动或故障时恢复稳定性的

能力。常用的动态分析方法有：

*暂态稳定性分析：模拟电力系统在大扰动（如三相短路）后短时间

内的动态响应。

*小信号稳定性分析：评估电力系统在小扰动（如负载波动）下的动

态响应，主要是通过计算系统的特征值和模式来分析。

*时间域仿真：利用计算机仿真软件对电力系统进行实时的动态建模

和模拟，详细分析系统中各元件的动态特性和相互作用。

3.概率分析

概率分析考虑了电力系统中随机性和不确定性的影响。概率分析主要

用于评估电力系统发生故障或事故的概率，并确定电力系统的可用性

指标。常用的概率分析方法有：

*蒙特卡罗模拟：通过生成大量随机样本对电力系统进行模拟，从而

评估系统的可靠性指标。

*故障树分析：通过逻辑图的形式分析电力系统中故障发生的原因和

影响，并计算故障发生的概率。

*贝叶斯网络：利用概率论和图论建立电力系统中不同元件和事件的

因果关系模型，并计算系统中各种事件的概率。

4.其他分析方法

除了上述主要的安全分析方法外，还有一些其他分析方法可以用于评

估电力系统的安全性和稳定性，包括：

*神经网络：利用神经网络算法对电力系统进行建模和分析，识别潜

在的安全隐患。

*机器学习：使用机器学习算法从电力系统数据中提取特征，并建立

模型预测系统的动态行为和故障概率。

*态估计：利用实时测量数据对电力系统进行状态估计，并检测电力

系统中的异常状态和潜在的故障。

电力系统安全分析的应用

电力系统安全分析在电网规划、运行、维护和故障恢复等方面具有广

泛的应用，主要用于：

*识别电力系统中存在的安全隐患和薄弱点。

*优化电力系统的设计和运行策略，提高系统的稳定性和可用性。

*制定电力系统事故应急预案，指导故障恢复和抢修工作。

*验证电力系统保护和控制方案的有效性，确保电力系统的安全和可

靠运行。

第七部分电力系统安全边界确定

关键词关键要点

电力系统安全边界确定

1.安全界限的定义和类型：

-安全界限是指电力系统在正常或受扰情况下可以稳

定运行的最大边界。

-安全界限类型包括静态稳定边界、动态稳定边界和

电压稳定边界。

2.安全界限的确定方法：

-时域仿真：通过电力系统时域仿真，可以确定系统在

不同扰动条件下的响应，从而识别失稳边界。

-分界裕度法：通过计算系统关键参数的分界裕度，可

以确定失稳临界点。

-能量法：通过建立系统能量模型，可以分析系统能量

的变化,从而确定失稳边界。

电力系统扰动分析

1.扰动类型和影响：

-电力系统扰动包括线路故障、发电机故障、负载扰动

等。

-扰动会对系统频率、电压和潮流产生影响，如果不采

取有效措施，可能会导致系统失稳。

2.扰动分析的目的：

-识别电力系统薄弱环节，制定预防措施，提高系统安

全性和稳定性。

-评估系统故障时的响应，制定紧急预案，最大限度地

减少扰动影响。

3.扰动分析方法：

-时域仿真：对电力系统进行时域仿真，分析不同扰动

条件下的系统响应，评信系统稳定性。

-模态分析：通过模态分析，识别系统固有振荡模式和

频率，评估系统稳定性。

-故障分析：对电力系统中的故障进行分析，确定故障

原因，制定故障处理措施。

电力系统稳定控制

1.稳定控制的原理和目标：

-稳定控制旨在将电力系统恢复到扰动后的稳定运行

状态，防止系统失稳。

-稳定控制的目标是提高系统频率、电压和潮流的稳

定性，避免系统崩溃。

2.稳定控制类型：

-发电机励磁控制：通过调节发电机励磁电流，控制系

统电压和频率。

-功率系统稳定器（PSS）：一种附加控制器，通过调节

发电机功率输出，增强系统稳定性。

-广域稳定控制：利用通信技术，对电力系统进行广域

稳定控制，提高系统整伍稳定性。

3.稳定控制设置和调校：

-稳定控制的设置和调校至关重要，需要考虑系统参

数、扰动类型和响应特性。

-采用基于模型的参数优化算法，可以优化稳定控制

器的参数，提高系统稳定性能。

电力系统安全边界确定

电力系统安全边界是指系统在正常运行和受扰动情况下保持稳定运

行的界限，其确定是电力系统安全分析和运行中的一项重要课题。

确定原则

电力系统安全边界的主要确定原则包括：

*稳定性准则：系统应能够承受预期的扰动，如发电机故障、线路短

路和负荷波动，并恢复到稳定的运行状态。

*动态安全准则：系统应能够在扰动发生后的瞬态过程中保持稳定,

避免因动态响应而导致系统失稳。

*可观测性和可控性准则：系统应具有足够的观测和控制能力，以便

及时发现和处理安全问题。

确定方法

电力系统安全边界确定通常采用以下方法：

1.时域仿真

时域仿真是通过计算机程序模拟系统动力学响应，并分析系统在各种

扰动下的动态行为C时域仿真可以提供详匆的系统响应信息，但计算

量较大且需要经验丰富的工程师进行分析。

2.频域分析

频域分析基于系统小信号模型，通过特征值分析和模态分析来评估系

统稳定性。频域分析计算量小，但需要假设系统是小扰动条件下线性

的。

3.混合时频域方法

混合时频域方法结合了时域仿真和频域分析，能够同时分析系统动态

响应和稳定性。这种方法既可以提供详细的系统响应信息，又可以评

估系统稳定性，是目前普遍采用的安全边界确定方法之一。

安全边界参数

电力系统安全边界通常由以下参数确定：

*临界清除时间：系统能够承受故障而保持稳定的最长时间。

*动态电压极限：节点电压在瞬态过程中允许的最大值和最小值。

*静态电压极限：节点电压在稳定状态下的允许最大值和最小值。

*频率极限：系统频率的上限和下限。

*机组出力极限：发电机出力的最大值和最小值。

典型安全边界值

电力系统安全边界值根据具体系统配置和运行条件而变化，但一殁有

以下典型值：

*临界清除时间：0.1-0.5秒

*动态电压极限：0.5-0.9p.u.

*静态电压极限：0.9T.1p.u.

*频率极限:47-53Hz

*机组出力极限：0.8-1.2p.u.

影响因素

电力系统安全边界受以下因素影响:

*系统配置

*负荷特性

*发电机特性

*调频和电压调节能力

*保护和控制系统

*扰动类型和强度

安全边界演变

随着电力系统规模和复杂程度的不断增加，电力系统安全边界也在不

断演变。以下趋势值得关注：

*向更宽松的安全