工業技術
李慶鐳天津
３００１７１）
（國網天津城東供電公司
［摘要］電力系統中，最重要也是最複雜的任務之一是保持系統執行的穩定，本文首先著眼於負荷的特性這一影響電力系統電壓穩定的因素進行研究，把
研究重點集中在不對稱負荷上，挑選牽引負荷這種電力系統中典型的大功率、不對稱負荷進行具體、深入的研究，以期對現行的電網有一定的實際指導意義。
【關鍵詞］電能穩定牽引負荷潮流多解法中圖分類號：ｘ９８４文獻標識碼：ａ文章編號
電能作為一種動力能源形式，因為其低汙染，方便運輸等諸多的優點，自從對稱負荷上，挑選牽引負荷這種電力系統中典型的大功率、不對稱負荷進行具它被人類發現的那一刻起，便很快被人們廣泛利用並成為人類依賴以生存的支柱性的能源之一。隨著社會和科學技術的不斷發展進步，電能的重要性愈加顯得突出，目前可以毫不誇張得說人類近乎是一刻也不能離開電能。在電能被人類越來越依賴的同時，人們對電能的而要求也在不斷提高，不僅要求能夠安全、
可靠、不間斷的供給，還要求供電頻率、電壓幅值等電能質量的指標方面也要提高。
而若要電能的安全、可靠、高質量和不間斷的供給，就必須有乙個質量過
硬，可靠性程度很高的傳輸電能的電力網路系統，於是確保電力網路系統執行的安全、可靠、高質量是乙個電力工作者的重要任務。電力系統中，最重要也是最複雜的任務之一是保持系統執行的穩定，因為給社會和國民經濟帶來巨大損
失系統瓦解或大面積停電等災難性事故，往往是系統穩定破壞導致的。由於電壓不穩定或電壓崩潰等事故，多次導致國外電力系統大量損失負荷，大面積停電，電網近於崩潰。例如法國電網１９７８年１２月事故，瑞典電網１９８３年ｌ２月事故，日本東京電網１９８７年７月事故和加拿大電網１９８９年３月的事故等。
尤其是美加『８．１４ 大停電事故，整個停電過程長達近三十小時，該事故發生在美國東北部和加拿大的聯合電網，時間是２００３年８月１４日。據文獻記載，此次事故受害面積特別大，殃及美國的８個卅【及加拿大的兩個省，５ｏｏｏ２ｒ戶受到
停電影響，造成很多個發電廠被迫退出電網停止執行、直接經濟損失高達三百億美元。事故使交通中斷、停水停電、醫院商場被盜，極大的影響了人民正常生
活秩序，這是人類歷史上最大規模的停電災難。事故事後分析表明，該次大停電
明顯不同於傳統電壓崩潰概念中的場景，而是呈現出一種全新的電壓崩潰形式：即無功短缺本身並沒有引起電壓持續下降進而造成電壓崩潰，雖然在事故
發生前，電壓不穩定的跡象在有些節點有所顯現，但是受擾動地區的整個電網電壓水平還是在出現線路斷開情況之前一直維持在正常可接受範圍內。事故原因初步判定為：由於潮流大規模轉移造成的電壓崩潰。
這一次次的事故讓世界電力行業警鐘長鳴，電壓穩定問題得到了電力界廣泛關注，電壓崩潰性事故仍然是世界範圍內威脅電網安全穩定執行的最大隱患之一，所以一定要加強電壓崩潰機理與預防措施的研究。目前大範圍的電壓崩
潰事故在我國境內還沒有發生過，這在一定程度上得益於我國境內電網周密的
繼電保護措施，但並不意味著我國就沒有發生電壓崩潰事故的可能性，電壓失穩引起的區域性停電事故在我國曾有發生，例如湖北電網１９７２年７月的事故，大連電網１９７３年７月的事故。我國正處於經濟快速發展時期，電力網路系統也緊跟國
際趨勢步人大電網、超高壓、大機組、遠距離的時代，但現在電力建設水平和經濟發展水平不一致，落後的電網建設為滿足現在的經濟發展水平，需要電網經常執行在接近其極限輸送能力的狀態，存在著發生電壓穩定事故的威脅，並且這種電壓威脅的概率還在不斷增加。
因此，在目前形勢下，總結我國以往電壓失穩的經驗和教訓，並借鑑國際惡性電壓崩潰事的經驗總結，進一步加深對電壓穩定問題的研究以避免電壓崩潰事故的發生，具有特別重要的意義。本文是在此指導思想的基礎上，首先著眼於負荷的特性這一影響電力系統電壓穩定的因素進行研究，把研究重點集中在不
１２ｉ科技博覽
體、深入的研究，以期對現行的電網有一定的實際指導意義。
考慮牽引站不對稱特性的電力系統電壓穩定所涉及的內容主要有：電壓穩
定、電氣化鐵路牽引負荷、變壓器等都需要深入理解，並且在程式的實現上還需要綜合考慮計算速度，精確度和計算結果誤差、可行性等以選擇一種適合的計算演算法，最後還要選擇適合自己的程式設計軟體進行程式的編寫。首先是電壓穩定
性問題的定義。雖然電壓穩定性和功角穩定性同屬於電力系統穩定的範疇，但是和功角穩定性問題不同，電壓穩定性始終沒有乙個完美的定義，前廣泛被接受的一般是ｉｅｅｅ和國際大電網會議的定義，但是他們關於該問題的定義也是在不斷的更新和充實中的。例如，雖然他們在１９９３年已經對電壓穩定性問題給
出過定義，但是由於電壓穩定性問題在此後又有很多新發現和認識，１９９３年的定義已經不太合適繼續使用，於是２００３年這兩個組織又聯合起來對電壓穩定性做出重新定義。
近幾十年來電壓穩定問題也引起了世界電力行業的普遍關注，成為全球性
的研究熱點課題之一，研究範圍不斷拓寬，各種研究成果大量發表，一些成熟的研究成果和技術己經應用到實際系統中。但是電壓穩定問題的研究成果與工
程實際應用還有相當的距離，主要表現在兩個方面：
１．至今還沒有最終的關於電壓穩定性的定義，對電壓穩定性機理的認識也是眾說紛紜，尚未達成廣泛一致性，
２．至今還沒有一套被工程界和學術界都一致接受和普遍採用的電壓穩
定性分析的元件模型和數學方法嘲。靜態電壓穩定分析方法方面經過多年的研
究，已經相當成熟。靈敏度分析法與其它方法相比，其物理概念簡單明確，在簡
單系統中有最早的應用，並且取得了很好的效果，但卻不適合推廣應用到複雜系統。隨著人們對電壓穩定問題的研究，簡單的靈敏度法已不再是主流方法，僅電壓穩定的功率裕度指針對系統變數的靈敏度還比較有價值。
目前，靈敏度分析法主要用於確定系統穩定薄弱點、評估控制手段的有效性等方面潮流多解法的出現為電力系統的極限執行狀態的計算提供了一條途徑，並且間接地克服了解潮流方程時矩陣在臨界點奇異而帶來的收斂困難問題，但是該方法也沒有嚴格的理論基礎，並且一直沒有很好的解決低電壓解求取困難這一問題，所以近年來，潮流多解法在電壓穩定研究中的應用已經較少。系統從執行點到靜態電壓穩定臨界點的過渡方式與最大功率法的計算結果相聯緊密，但由於執行點到靜穩臨界點的過渡方式不能事先確定，因而用最大功
率法判斷系統的靜態電壓穩定性會存在一定的誤差。
電力系統的負荷
電力系統中所有用電裝置消耗的功率稱為電力系統的負荷。其中把電能轉換為其他能量形式 如機械能 光能 熱能等 並在用電裝置中真實消耗掉的功率稱為有功負荷。電動機帶動風機 水幫浦 工具機和軋鋼裝置等機械，完成電能轉換為機械能還要消耗無功。例如，非同步電動機要帶動機械，需要在其定子中產生磁場，通過電磁感應在...
電力系統規範
27.電工電子裝置防觸電保護分類 gb t12501 28.電工和電子裝置按防電擊保護的分類 gb l2501.2 第二部分 對電擊防護要求的導則 29.建築物電氣裝置 gbl6895.1 第1部分 範圍 目的和基本原則 30.建築物電氣裝置電擊防護 gbl4821.1 31.建築物電氣裝置 gbl...
電力系統方案
3.3地區電網接線方案2的計算 3.3.1 地區電網接線方案2的功率平衡計算 石崗變石崗變負荷情況與方案1相同，火電廠以雙回線供石崗變，線路首端每一回線的實在功率初步估算為 清泉變清泉變負荷情況與方案1相同，線路首端的功率初步估算為 水電廠分別向大系統和清泉變兩個方向供電，向石崗的供電線路作為備用。...