王世強 郭魯* 沈陽工學院 信息與控制學院

面對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的要求，且對電力需求較大的背景下，提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性也是當代社會要面臨要解決的問題。

1 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實質

電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定用通俗的語言來講，在電力系統(tǒng)中某一時刻某一瞬間受到比較小的干擾后不發(fā)生自激振蕩或相位之間不發(fā)生變化，且具有自動調節(jié)恢復到初始運行工作狀態(tài)的能力。在電力系統(tǒng)中，任意時刻都會受到小小的干擾，比如在遠距離輸送電能時輸送電線因自然環(huán)境的影響下，使輸電線路發(fā)生搖擺必然會引起線間距的變化從而使電力系統(tǒng)發(fā)生受到干擾；在發(fā)電機并網運行中轉子旋轉的速度不夠均勻時會使功角發(fā)生變化從而使電力系統(tǒng)受到干擾；在實際運行中電動機的減少和增加時會引起負荷的增加和減少時使電力系統(tǒng)受到干擾。所以電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定問題實際就是系統(tǒng)在某個區(qū)間運行時能否保持穩(wěn)定運行狀態(tài)。

2 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定概述

影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的因素還包括發(fā)電機在系統(tǒng)中是否裝設勵磁調節(jié)器，目前，我國在勵磁調節(jié)系統(tǒng)中進行參數補償的方式方法很多，可以通過引入輔助量來改變勵磁調節(jié)系統(tǒng)參數的調節(jié)器通常習慣上叫其電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中加入該裝置后可以大大提高勵磁放大倍數，以致使發(fā)電機的機端電壓保持恒定使其系統(tǒng)的穩(wěn)定性達到功率的極限。也可以在電力系統(tǒng)中加入電壓、功率、角速度運行參數的一階甚至二階導數調節(jié)該系統(tǒng)的勵磁，這種方法也叫強力式調節(jié)器。不管是通過勵磁調節(jié)器或強力式調節(jié)器都會使系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性到達峰值并保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

3 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定計算

在電力系統(tǒng)的運行條件下首先要考慮電力系統(tǒng)的可靠運行，也就是電力系統(tǒng)不允許穩(wěn)定極限在穩(wěn)定范圍的附近，否則在電力系統(tǒng)運行過程中稍有變動或者受到小干擾時系統(tǒng)就會失去穩(wěn)定。因此要提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定度，穩(wěn)定度的大小通常是用穩(wěn)定儲備系數來表示的如下公式：

Po為輸送的功率，Psl為穩(wěn)定功率。在滿足電力系統(tǒng)運行具備最大儲能系數時也要考慮技術問題和最經濟等方面綜合考慮。當儲備系數足夠大時會使正常運行時減少發(fā)電機發(fā)得輸送功率Po，從根本上限制了系統(tǒng)傳輸的能力也惡化了經濟指標雖然系統(tǒng)滿足了可靠性卻不符合經濟性。當儲備系數比較小時會使正常運行時增大輸送功率Po，從而降低系統(tǒng)安全運行的可靠性一旦發(fā)生故障將會造成嚴重的設備損壞和安全事故將引起巨大的損失。電力系統(tǒng)中不僅要有正常運行時有足夠的穩(wěn)定儲備系數也要在非正常運行下保證系統(tǒng)能夠在一定時間內運行的穩(wěn)定儲備系數，從而達到電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行狀態(tài)當然穩(wěn)定儲備系數也是檢驗系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是否滿足要求。

4 提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施

通過上述的分析，發(fā)電機輸送的功率極限越高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性越高，在電力系統(tǒng)中可以通過直接地或者間接地改變電抗來提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中可以通過改變發(fā)電機裝設的比例型勵磁調節(jié)器的功率常數特性來實現提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，這種方式相當于將發(fā)電機的電抗被調節(jié)為零。

在提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的方式中也可以改變減少元件的電抗，具體的做法有以下幾種：在高壓輸電線路中因為存在電暈的現象且要提高穩(wěn)定性應增多輸電線路中分裂根數加大分裂間距從而達到降低線路的電抗值。在電力系統(tǒng)中功率極限和電壓存在著平方關系，所以可以通過提高輸電線路的額定電壓等級實現提高功率極限從而達到穩(wěn)定運行，當然在提高電壓等級的同時也要考慮給線路的絕緣、桿的承受壓力等等方面影響。串聯(lián)電容補償有兩個作用分別是在低壓時主要用來調節(jié)系統(tǒng)的電壓，高壓時在輸電線路上串聯(lián)電容補償實現提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。但是也要考慮串聯(lián)電容補償過大時會造成短路電流過大，所以要因地制宜的考慮在系統(tǒng)中適當的加入該裝置。

可以通過縮短電氣距離、加強電力系統(tǒng)中各個聯(lián)系、改善系統(tǒng)結構從而達到提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，具體做法可以在系統(tǒng)中增加輸電線路的回路使比較長的輸電線路的電壓降比較低。也可以在輸電線路中間的變電所內裝設具有自動調節(jié)的勵磁調節(jié)器，使輸電線路的電壓及機端電壓保持相對恒定在此線路中可以采用中間補償設備的有同期調相機、并聯(lián)電容補償裝置和靜止補償器等等。

5 結語

從電力系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，系統(tǒng)中的穩(wěn)定極限絕對不能在穩(wěn)定極限附近要不然在系統(tǒng)中發(fā)生故障時很難保證靜態(tài)穩(wěn)定性的要求，也要在電力系統(tǒng)中加強各個系統(tǒng)與發(fā)電機之間的電氣聯(lián)系從而減少電抗使電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性到達平衡。

[1]魏培鮮,電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析[J] 2013（10）：17-18+23.

[2]黎俊,提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施研究[J] 2011（10）：81.