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近几年,随着各种科技日益的更新及发展,电力系统已经进入到了一个新时代。由于系统日益复杂化,使得电力系统中的电压稳定性问题越来越突出,成为了现代电力系统要解决的重要问题之一。而各地先后发生了多起由于电压失稳导致的大面积停电事故,造成了巨大的经济损失和严重的社会影响,因此,如何解决电压稳定及控制技术,避免电压崩溃事故的发生,具有重要的意义。
1电压的稳定的重要性
在电力系统中电压的稳定性,是指从给定的初始运行条件出发,遭受扰动后电力系统在所有母线上保持稳定电压的能力,它依赖于电力系统中保持或恢复负荷需求和负荷供给平衡的能力。可能发生的失稳,表现为一些母线上的电压下降或升高。电压的稳定,是保证电力系统稳定性的重要指标之一。电压的失稳,将造成电力系统中负荷的丧失、传输线路的跳闸、系统的级联停电,以及发电机异步等情况。由于电压失稳的情况复杂多变,在探讨电压稳定性技术时,必须对电压稳定性能进行分类。最新的电压稳定性能分类,主要从2个角度进行划分:
1)从外界扰动性质出发的电压稳定性划分从外界扰动的性质出发,可分为:
(1)大扰动电压稳定。指系统在遭受大的扰动后,保持电压稳定的能力;
(2)小干扰电压稳定。指系统在遭受小的扰动如系统负荷增加后,保持电压稳定的能力。
2)从时间范围的角度出发,电压的稳定性可以分为:
(1)短期电压稳定。包含快速动作元件如感应电动机、电子控制负荷、HVDC变流器的动态过程;
(2)长期电压稳定。涉及慢动作设备如变压器分接头、温控负荷、发电机励磁电流限制器等。
2电压稳定性的分析
2.1造成电压不稳的主要原因
从电压稳定性能的原理和分类中可以看出,造成电压不稳的主要原因表现在2个方面:
1)长线路远距离输电,且其使用强度日益接近其极限值,由于功率源和电压源离负荷很远,其补偿电压损耗和功率损耗的能力愈趋困难;
2)负荷侧所带负载太重,造成高压线路上传输电流增大,电压损耗和功率损耗(包括有功和无功功率)增加,发电机越限时不能补偿电压和功率的损失,致使负荷侧电压下降甚至崩溃。
当负荷水平较重和系统无功不足的情况下,当有扰动发生时,发电机过励限制器和负荷有载调压变压器等,这些慢动态装置的相互作用,会使系统动态电压发生不稳定。