電力系統(tǒng)的使用，保證了我們的基本生活。通過電力系統(tǒng)，我們能夠?qū)﹄娏Φ氖褂眉右钥刂?。上篇文章中，小編?duì)如何保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法有所闡述。為增進(jìn)大家對(duì)電力系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，本文將詳細(xì)探討如何提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。如果你對(duì)電力系統(tǒng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、何為電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應(yīng)到各用戶。為實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。

電力系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)有電源(水電站、火電廠、核電站等發(fā)電廠)，變電所(升壓變電所、負(fù)荷中心變電所等)，輸電、配電線路和負(fù)荷中心。各電源點(diǎn)還互相聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)之間的電能交換和調(diào)節(jié)，從而提高供電的安全性和經(jīng)濟(jì)性。輸電線路與變電所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)通常稱電力網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)的信息與控制系統(tǒng)由各種檢測設(shè)備、通信設(shè)備、安全保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置以及監(jiān)控自動(dòng)化、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)組成。電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證在先進(jìn)的技術(shù)裝備和高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)與消費(fèi)的合理協(xié)調(diào)。

二、提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施

電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)受到某種微小的擾動(dòng)且擾動(dòng)消失后，不發(fā)生自激振蕩后或非同期失步。自動(dòng)恢復(fù)到原來運(yùn)行狀態(tài)的能力。

下面由簡單系統(tǒng)功—角特性方程式可知，在傳輸功率一定的情況下，發(fā)電機(jī)可能的極限功率愈大，則靜穩(wěn)定極限也愈高，相應(yīng)的靜態(tài)穩(wěn)定性能就愈好。而要提高靜穩(wěn)定極限則可以提高電源電勢和受端電壓。減小電抗。提高電源電勢和系統(tǒng)電壓，首先要求系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)有足夠的無功電源;而要減小電抗，就要增大電源容量。同時(shí)縮短發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)之間的“電氣距離”。

1、發(fā)電機(jī)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置

當(dāng)發(fā)電機(jī)不采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置時(shí)，空載電勢Eq為常數(shù)，發(fā)電機(jī)的電抗為同步電抗Xd。當(dāng)采用了自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置以后，發(fā)電機(jī)可以做到Eq‘或者是Vg為常數(shù)。而Eq’為常數(shù)意味著Xd減小為Xd‘，而Vg為常數(shù)則意味著Xd將對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性不起作用。因此，發(fā)電機(jī)裝設(shè)先進(jìn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置就相當(dāng)于縮短了發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)之間的“電氣距離”。由于裝設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置價(jià)格低廉，效果明顯，是提高靜態(tài)穩(wěn)定性的首選措施。

2、 減小線路電抗

減小線路電抗，加強(qiáng)系統(tǒng)之間的聯(lián)系，可以提高靜穩(wěn)定極限，提高穩(wěn)定程度。直接減小線路電抗可采用以下方法：1)、用電纜代替架空線;2)、采用擴(kuò)徑導(dǎo)線;3)、采用分裂導(dǎo)線。前面兩種方法因投資過高或其他技術(shù)問題，尚難普遍實(shí)現(xiàn)。所以，直接減小線路電抗的方法主要是采用分裂導(dǎo)線。例如對(duì)于500kV架空線路，當(dāng)采用單根導(dǎo)線時(shí)電抗大約為0.43Ω/km;采用三分裂導(dǎo)線時(shí)約為0.3Ω/km;電抗值下降了三分之一。因此，220kV及以上系統(tǒng)多采用分裂導(dǎo)線。

3、 提高線路額定電壓等級(jí)

從功—角特性方程可看出，提高線路額定電壓等級(jí)，可提高靜穩(wěn)定極限，提高靜態(tài)穩(wěn)定的水平。但提高電壓等級(jí)需要增加投資，尤其需要系統(tǒng)有足夠的無功電源。

4、 采用串聯(lián)電容器補(bǔ)償

串聯(lián)電容器補(bǔ)償可由于調(diào)壓，也可以通過減少線路電抗來提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。在后一種情況下，應(yīng)通過計(jì)算決定其補(bǔ)償度。一般來說，補(bǔ)補(bǔ)償度愈大，線路等效電抗愈小，對(duì)于提高穩(wěn)定性有利。但補(bǔ)償度過大時(shí)將出現(xiàn)一系列的問題：造成阻尼功率系數(shù)D為負(fù)，引起系統(tǒng)自發(fā)性低頻振蕩，容易是發(fā)電機(jī)產(chǎn)生自勵(lì)磁，給繼電保護(hù)運(yùn)行造成困難，增大短路電流等?？紤]以上因素，用于提高穩(wěn)定性的串聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償度一般應(yīng)小于0.5.

串聯(lián)電容器補(bǔ)償一般采用集中補(bǔ)償。對(duì)于雙電源線路裝于中點(diǎn)，對(duì)于單電源線路裝于末端。

5、 改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)系，可以提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。其方法有：1)、增加輸電線路回路，減小線路電抗;2)、加強(qiáng)線路兩端各自系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系，減小系統(tǒng)等效內(nèi)抗;3)、接入中間電力系統(tǒng)，這樣可將長距離輸電線中間的電壓維持恒定，相當(dāng)于將輸電線路分段，從而也減小了電抗;4)、在輸電線路中間的降壓變壓器裝設(shè)同期調(diào)相機(jī)，且同期調(diào)相機(jī)配有先進(jìn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，可以維持其端電壓，甚至變電站高壓母線電壓為恒定。這樣，也相當(dāng)于長距離輸電線路的分段，減小了線路電抗。

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