電氣工程師考試技巧：淺析電力電壓穩(wěn)定及控制的重要性
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近幾年,隨著各種科技日益的更新及發(fā)展,電力系統(tǒng)已經(jīng)進入到了一個新時代。由于系統(tǒng)日益復雜化,使得電力系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定性問題越來越突出,成為了現(xiàn)代電力系統(tǒng)要解決的重要問題之一。而各地先后發(fā)生了多起由于電壓失穩(wěn)導致的大面積停電事故,造成了巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的社會影響,因此,如何解決電壓穩(wěn)定及控制技術,避免電壓崩潰事故的發(fā)生,具有重要的意義。
1電壓的穩(wěn)定的重要性
在電力系統(tǒng)中電壓的穩(wěn)定性,是指從給定的初始運行條件出發(fā),遭受擾動后電力系統(tǒng)在所有母線上保持穩(wěn)定電壓的能力,它依賴于電力系統(tǒng)中保持或恢復負荷需求和負荷供給平衡的能力。可能發(fā)生的失穩(wěn),表現(xiàn)為一些母線上的電壓下降或升高。電壓的穩(wěn)定,是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要指標之一。電壓的失穩(wěn),將造成電力系統(tǒng)中負荷的喪失、傳輸線路的跳閘、系統(tǒng)的級聯(lián)停電,以及發(fā)電機異步等情況。由于電壓失穩(wěn)的情況復雜多變,在探討電壓穩(wěn)定性技術時,必須對電壓穩(wěn)定性能進行分類。最新的電壓穩(wěn)定性能分類,主要從2個角度進行劃分:
1)從外界擾動性質(zhì)出發(fā)的電壓穩(wěn)定性劃分從外界擾動的性質(zhì)出發(fā),可分為:
(1)大擾動電壓穩(wěn)定。指系統(tǒng)在遭受大的擾動后,保持電壓穩(wěn)定的能力;
(2)小干擾電壓穩(wěn)定。指系統(tǒng)在遭受小的擾動如系統(tǒng)負荷增加后,保持電壓穩(wěn)定的能力。
2)從時間范圍的角度出發(fā),電壓的穩(wěn)定性可以分為:
(1)短期電壓穩(wěn)定。包含快速動作元件如感應電動機、電子控制負荷、HVDC變流器的動態(tài)過程;
(2)長期電壓穩(wěn)定。涉及慢動作設備如變壓器分接頭、溫控負荷、發(fā)電機勵磁電流限制器等。
2電壓穩(wěn)定性的分析
2.1造成電壓不穩(wěn)的主要原因
從電壓穩(wěn)定性能的原理和分類中可以看出,造成電壓不穩(wěn)的主要原因表現(xiàn)在2個方面:
1)長線路遠距離輸電,且其使用強度日益接近其極限值,由于功率源和電壓源離負荷很遠,其補償電壓損耗和功率損耗的能力愈趨困難;
2)負荷側(cè)所帶負載太重,造成高壓線路上傳輸電流增大,電壓損耗和功率損耗(包括有功和無功功率)增加,發(fā)電機越限時不能補償電壓和功率的損失,致使負荷側(cè)電壓下降甚至崩潰。
當負荷水平較重和系統(tǒng)無功不足的情況下,當有擾動發(fā)生時,發(fā)電機過勵限制器和負荷有載調(diào)壓變壓器等,這些慢動態(tài)裝置的相互作用,會使系統(tǒng)動態(tài)電壓發(fā)生不穩(wěn)定。
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