電力系統線路電壓穩定性研究

高偉

[摘 要] 隨著國民經濟的不斷提高，社會、群眾、企業等對電力系統電壓穩定性的要求也隨之上升。現代化大型電力系統中，每年因電壓失穩、電氣設備崩潰、供電系統故障所引發的各類用電事故對社會、企業、群眾都造成了不可彌補的損失和影響。因此，以電力系統線路電壓穩定性研究作為主要論述內容，結合多年實踐工作經驗進行線路電壓失穩的分析，總結其穩定類型和解決方案，希望對從事相關研究的業內人士提供一定幫助。

[關鍵詞] 電力系統線路;電壓穩定性;研究

科技的進步，讓我國電力系統的發展實現了質的飛躍，并逐步進入了高壓電、大機組、大電網群的時代。伴隨著電力系統改革優化升級的還有電力系統管控運維管理方面，長線路、重負荷及無功儲備不足等供電系統特點日益突出，供電線路問題正需要相關人員通過有效的管理措施進行緩解和解決。其中，電壓失穩是一個重點問題，它所引發的大面積停電事故不可勝數，例如1972年的湖北電網、1973年的大連電網等的停電事故對相關地區群眾、企事業單位、社會都造成了一定的影響。因此，對電力系統供電線路電壓穩定進行科學性研究，找出日常工作中存在的問題，追根溯源進行解決，維護日常線路用電安全。

一、電力系統電壓失穩原因分析

總的來說形成電力線路電壓十分的原因有兩種，一是線路內的電壓偏差，二是線路內斷斷續續的電壓波動。其中，電壓偏差是指線路內的實測電壓增幅或降幅在一個預測范圍內，只是偏離了線路的額定電壓，但偏差值具有一定的規律和穩定性，這種現象在日常生活中很常見，也就是我們常說的電壓不穩定。并且，線路內電壓偏差大小取決于線路所在區域電力系統運行方式，線路抗阻率線路有功符合和無功符合的變化。而電壓波動相較于電壓偏差來說其增幅或降幅遠超于線路內穩壓裝置的限制，具有一定的不規則性和較大的破壞性。較大的電壓波動極容易造成設備損壞、線路自燃，從而影響用戶電能使用還容易引發火災，對社會影響較大。

造成電力系統電壓崩潰的原因有：（1）供電、用電系統負荷增加，超過了供電系統的承受范圍，這種情況主要發生在夏季、冬季等用電高峰季節;（2）系統突發性事故，這種原因不可控，主要由電氣設備或者用電設施的突發性宕機等造成;（3）負荷中心電壓水平降低等。

二、電力系統電壓穩定類型研究

一般來說，電力系統線路電壓穩定性可以分為靜態穩定和暫態穩定。電壓靜態穩定是指供電系統在規定標準模式下運行受到外界因素干擾后，可以通過安裝在線路內的穩壓裝置使電壓通過內部調節回到正常運行的穩定狀態，并且，這種小的電壓回路干擾在日常生活中隨處可見，比如我們生活中的開關燈、下雨天風對供電線路造成的搖擺、電氣設備的不穩定運行等，這種小的干擾作用對電力系統線路電壓變化量影響較弱。而線路電壓的暫態穩定則是說系統在受到外界較大干擾后，通過系統內的自身調節或者相關穩壓裝置的輔助重新這回新的穩定運行狀態的能力。造成暫態穩定的原因大致可以分成兩種：一是電力系統控制中心的正常調節性操作，二是電力系統設備故障導致。正常操作則是電力系統大負荷設備的投入或者移除，比如大容量發電機、變壓器等的投入或者移除，都會對電力系統造成較大的干擾。與其不同的是當電力系統中的電氣設備發生故障宕機時，線路內的電磁功率的平衡就會受到破壞從而直接影響電壓的穩定性。

三、電力系統電壓穩定性研究內容及展望

電力系統電壓穩定性研究內容主要分為電壓失穩機理研究和電壓穩定安全計算兩種。其中，機理研究主要是找出導致系統內電壓失穩發生的本質因素，找出各個失穩原因和失穩現象之間的內部聯系，從而建立出研究電壓失穩的理論數據模型。通過大量數據分析得出，電力系統無功率平衡、發電機組的無功處理限制、OLTC動態和系統負荷動態性對電壓失穩、崩潰有著直接影響。電壓穩定安全計算主要包含兩個方面：一是找出評定電壓穩定的安全指標，二是精確快速的計算方法。評定電壓穩定的安全指標主要分成兩類：裕度指標和狀態指標，并且這兩類指標都可以給出系統當前運行情況距離失穩、崩潰狀態的數字信息，然后與通過相關計算進行人為干預和操作從而保持電力系統電壓穩定。

電壓穩定性研究作為電力領域的重要課題，針對以上問題，今后我們對電壓穩定問題研究的方向大致是：（1）電力系統電壓崩潰機理、數理研究;（2）電力系統各元部件對電壓穩定問題影響分析，并建立相關研究模型;（3）建立和完善電力系統電壓監測、預警、報警系統。

綜上所述，電力系統線路電壓穩定性還存在著諸多問題，我們對其的研究仍將繼續，我們需要在研究和在實踐中找出電壓穩定控制方法，優化控制理論，升級控制裝備，從而多角度全方面地提升電力系統的穩定、安全運行，提高電壓穩定性的可控能力。

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[作者單位]

山西朔州平魯區茂華萬通源煤業有限公司

（編輯：李博寧）