第8章
81概述
电力系统的电压稳定性分析
20世纪70年代以来，世界上许多国家的电力系统相继发生了电压崩溃事故，造成了巨大的经济损失和社会影响。例如，1978年12月19日法国电力系统发生的电压崩溃事故，失去负荷29GW和100GWh，直接经济损失达2亿到3亿美元；1987年7月23日东京电力系统的电压崩溃事故，导致失去8168MW的负荷，涉及2800多万用户；1973年7月12日我国大连地区的电网因电压崩溃而造成大面积停电事故。因此，电网电压稳定性问题引起了世界各国电力工业界和学术界的极大重视，并进行了大量的研究工作。IEEE和CIGRE等学术组织也相继成立了专门工作小组，从不同侧面对电压稳定性问题进行调查和研究。目前，在越来越多的电力系统中，电压不稳定已成为系统正常运行的最大威胁，人们已将系统的电压稳定性和热过载、功角稳定性等放在同等重要的地位加以研究和考虑。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。当一些干扰发生时，例如负荷增加或系统状态变化引起电压不可控制地增高或下降时，系统进入电压不稳定状态。引起电压不稳定的主要原因是电力系统没有满足无功功率需求的能力。问题的核心常常是由于有功和无功功率流过感应电抗时产生的电压降。判断电压稳定的准则是，在正常运行情况下，对于系统中的每个母线，母线电压的幅值随着该母线注入无功功率的增加而升高。如果系统中至少有一个母线，其母线电压的幅值随着该母线注入无功功率的增加而降低，则该系统是电压不稳定的。这显然和我们通常对于提高母线电压所采取的无功补偿控制措施是相一致的。电压崩溃VoltageCollapse比电压稳定性要复杂得多，它常常是系统发生一系列事件后导致一些母线电压持续性降低，其中央杂着电压不稳定和功角不稳定。这里应当指出的是，网络中的母线电压逐渐降低与功角失步有着一定的关系，在功角失步过程中，电压降低只是功角失步的结果而不是其发生的原因。但是与电压不稳定有关的电压崩溃发生时，功角稳定并不是问题的焦点。
f总体来讲，某些运行状况下的电力系统，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、持续性降低，从面使得系统的完整性遭到破坏，功率不能正常地传送给用户。这种灾变称为系统电压不稳定，其灾难性后果则是电压崩溃。通过较长时间的研究，人们正在逐渐认识电网电压稳定性的动态本质和电压崩溃的机理，并提出了一些有关电压稳r