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淺談如何提高電力係統穩定性
發布時間 :2015-1-13 10:44:48
    電力係統穩定性分析應從靜態穩定和暫態穩定兩方麵來進行。一般來說,靜態穩定程度高的係統,暫態穩定性也要高一些。靜態穩定性是指係統正常運行方式下維持其自身穩定的能力,一個係統在正常運行方式時都不能完全保持其穩定性,就更難保障受到大的幹擾之後的穩定性即暫態穩定。所以為了提高係統靜態穩定性,必須采取帶有根本性的措施,即增加係統穩定儲備,縮小電氣距離。對於暫態穩定性來說,因為是考慮係統受到大的幹擾後的穩定性,所以保持係統暫態穩定性比保持係統靜態穩定性更難,措施相應多一些。AG8亚游分別從這兩方麵就提高電力係統的穩定的措施展開討論。
 
一、提高靜態穩定性的措施

 
    電力係統靜態穩定性是指電力係統受到某種微小的擾動且擾動消失後,不發生自激振蕩後或非同期失步。自動恢複到原來運行狀態的能力。
 
    下麵由簡單係統功—角特性方程式可知,在傳輸功率一定的情況下,發電機可能的極限功率愈大,則靜穩定極限也愈高,相應的靜態穩定性能就愈好。而要提高靜穩定極限則可以提高電源電勢和受端電壓。減小電抗。提高電源電勢和係統電壓,首先要求係統和發電機有足夠的無功電源;而要減小電抗,就要增大電源容量。同時縮短發電機和係統之間的“電氣距離”。
 
  1、發電機采用自動調節勵磁裝置
 
    當發電機不采用自動調節勵磁裝置時,空載電勢Eq為常數,發電機的電抗為同步電抗Xd。當采用了自動調節勵磁裝置以後,發電機可以做到Eq’或者是Vg為常數。而Eq’為常數意味著Xd減小為Xd’,而Vg為常數則意味著Xd將對係統穩定性不起作用。因此,發電機裝設先進的自動調節勵磁裝置就相當於縮短了發電機和係統之間的“電氣距離”。由於裝設自動調節勵磁裝置價格低廉,效果明顯,是提高靜態穩定性的首選措施。
 
  2、 減小線路電抗
 
    減小線路電抗,加強係統之間的聯係,可以提高靜穩定極限,提高穩定程度。直接減小線路電抗可采用以下方法:1)、用電纜代替架空線;2)、采用擴徑導線;3)、采用分裂導線。前麵兩種方法因投資過高或其他技術問題,尚難普遍實現。所以,直接減小線路電抗的方法主要是采用分裂導線。例如對於500kV架空線路,當采用單根導線時電抗大約為0.43Ω/km;采用三分裂導線時約為0.3Ω/km;電抗值下降了三分之一。因此,220kV及以上係統多采用分裂導線。
 
  3、 提高線路額定電壓等級
 
    從功—角特性方程可看出,提高線路額定電壓等級,可提高靜穩定極限,提高靜態穩定的水平。但提高電壓等級需要增加投資,尤其需要係統有足夠的無功電源。
 
  4、 采用串聯電容器補償
 
    串聯電容器補償可由於調壓,也可以通過減少線路電抗來提高電力係統靜態穩定性。在後一種情況下,應通過計算決定其補償度。一般來說,補補償度愈大,線路等效電抗愈小,對於提高穩定性有利。但補償度過大時將出現一係列的問題:造成阻尼功率係數D為負,引起係統自發性低頻振蕩,容易是發電機產生自勵磁,給繼電保護運行造成困難,增大短路電流等。考慮以上因素,用於提高穩定性的串聯電容器補償的補償度一般應小於0.5.
 
    串聯電容器補償一般采用集中補償。對於雙電源線路裝於中點,對於單電源線路裝於末端。
 
    5、 改善係統結構
 
    改善係統結構,加強係統聯係,可以提高電力係統穩定性。其方法有:1)、增加輸電線路回路,減小線路電抗;2)、加強線路兩端各自係統的內部聯係,減小係統等效內抗;3)、接入中間電力係統,這樣可將長距離輸電線中間的電壓維持恒定,相當於將輸電線路分段,從而也減小了電抗;4)、在輸電線路中間的降壓變壓器裝設同期調相機,且同期調相機配有先進的自動調節勵磁裝置,可以維持其端電壓,甚至變電站高壓母線電壓為恒定。這樣,也相當於長距離輸電線路的分段,減小了線路電抗。 
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