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三、电力系统静态稳定
也可以叫小干扰稳定(这块说法不一,可以这么认为)。
静态稳定是指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后,不发生自发振荡或非周期性失步,自动恢复到原始运行状态的能力。静态稳定问题实际上就是确定小扰动下系统的某个运行稳态点能否保持。系统小干扰稳定性取决于系统的固有特性,与干扰的大小无关。(若电力系统受到小扰动后,在较长过程中,在自动调节和控制装置作用下的稳定问题,则被划为动态稳定问题,姑且在这块先介绍了)。
电力系统受到小扰动之后可能出现的不稳定通常分为两种形式:
由于缺少同步转矩,发电机转子角逐步增大,滑行失步;
由于有效阻尼转矩不足,转子增幅振荡。欠阻尼振荡;低频功率振荡问题;
电力系统包含许多机电振荡模式,其频率通常为0.1~2.0Hz,所以常称为低频振荡
区域间振荡模式(0.1~1Hz)
区域内振荡模式(1~2Hz)
小干扰稳定性问题通常是由于系统阻尼不足引起的一种增幅振荡,小干扰分析法主要是用特征根法,根据受扰动运动的线性化微分方程式组的特征方程式的根,判断是否稳定的方法。
问题实质在于:如果小机组扰动的频率接近主网系统的固有机电谐振频率时会激发产生“共振”现象,使主网联络线的振幅愈来愈大,好像低压电网小机组产生的相对系统来说不大的一个功率振荡(摇摆),在主网内被“放大”了。
以华中电网2005年”10.29”功率振荡为例:
振荡频率为0.77Hz。
华中电网大部分500kV线路出现功率摆动,三峡外送系统振荡幅度较大,其中斗双线振荡最大,振幅为730MW左右。
鄂西北电网振荡现象明显,有多台小机组(总计40MW)被迫解列。
机组中,三峡电厂机组振荡最大,左二单机振幅(峰峰值)达到270MW。
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