電網的穩定性分析

王鑫

摘 要：電網作為一個結構復雜的大系統，其穩定性對國民經濟的安全運營而言有著至關重要的影響。也正因如此，如何做好電網的穩定性分析，則早已成為現代電力企業工作的重中之重。該文結合個人專業所學與國內外相關參考文獻，從電網穩定性的基本概念及其重要性入手，對電網穩定性進行簡要地闡述與分析，并根據不同的電網穩定性問題及其特點情況，提出相應的研究方法與對策。

關鍵詞：電網 穩定性 重要性

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（b）-0197-01

近年來，隨著我國電力系統規模的不斷擴大，電網穩定性問題也受到了越來越多人們的關注。不僅僅因為電網的穩定性影響著國民經濟的安全運營，還直接關系到人們生產、生活能否順利進行。所以，如何確保電網穩定性則已成為現代電力企業工作的重中之重。

1 電網穩定性的基本概念及其重要意義

1.1 電網穩定性的基本概念

電網的穩定運行狀態就是指在電力系統中同步發電機在同步運行狀態之下，其輸送出的電功率是定值，與此同時電力系統中各節點的電壓及支路功率潮流也是定值。反之，如若不能保證同步，電網則會失去穩定狀態。如若對電網穩定性進行分析則可以看到，電網穩定性主要包括以下三種：第一，電網的靜態穩定；第二，電網的暫態穩定；第三，電網的動態穩定。

電網的靜態穩定，是指電網在實際運行下受到微小干擾的穩定性問題。也就是說電網在運行過程中，如若有一瞬時受到了微小干擾，且干擾在消失以后，電網還能夠恢復到初始運行狀態。或者電網在永久性的微小干擾下，電網系統在經歷一個暫態過程后達到一個全新的穩態運行狀態。而上述狀態，都稱之為靜態穩定狀態。

電網的暫態穩定，是指電網在實際運行中受到大干擾后，經過一個機電暫態過程，重新恢復到初始運行狀態或直接達到一個全新的穩態運行方式，此時可以認定電網在這一運行方式下是暫態穩定的。

電網的動態穩定，是指在大規模互聯電網中，往往一個干擾所產生的影響是要在它發生幾秒鐘、幾分鐘、幾小時，甚至更長時間之后才能體現出來，而這所造成的穩定性影響可以說是事前無法預測的，也正因如此需要電網擁有動態穩定。

1.2 電網穩定性的重要意義

電力建設作為我國國民基礎建設的重中之重，其不僅關系到社會經濟發展，國民經濟增長水平，還有各個行業發展的命脈。而通過有關數據分析可以清楚地看到，近些年來，我國對電量的需求正以每年10%左右的增幅而遞增，大量電網被搭建與擴建，尤其是聯合電力系統的出現，電網的結構與運行方式更是越發復雜，遠距離大功率輸電線路加大了電網系統性事故的發生概率，嚴重影響到電網的穩定運行，給工業生產用電，人們的生活用電都帶來了巨大的影響，造成了巨大的損失。因此，如何提高電網的穩定性，做好電網穩定性工作儼然已經成為當今電力企業工作的重中之重，對構建和諧社會主義社會有著巨大的影響。

2 對電網穩定性的研究方法與對策

通過以上對電網穩定性的分析，可以看到電網穩定性主要包括三種，而要想確保電網穩定性則必須要根據不同穩定性問題的實際特點，進行相應的研究，提出相應的解決對策，具體如下。

2.1 小干擾下的電網穩定性研究

針對小干擾下的電網穩定性問題，可以采取數學模型對電網進行線性化處理，目前我國普遍采用頻域法對電網參數矩陣的特征值和特征向量進行計算，以此來確定電網的動態及動態穩定性，用以解決小干擾下的電網穩定性問題。

2.2 大干擾下的電網穩定性研究

對于大干擾下的電網穩定性研究，無一例外采用的都是時域法，進行非線性方程組求解，即各種數值積分方法。而運用時域法的最大優點則在于不管是多么復雜的電網，其都能夠準確地給出各變量的時間解。

而從能量角度可以看出，一個動力學系統的總能量隨著時間的變化率是負數時，是一個能耗系統，它最后總是會回到它的最小儲能位置上。而最小儲能位置則是整個系統穩定性的量度。如若用微分方程組對電網系統的動力學系統進行表述，則具體如下：

式中：A表示一個常數矩陣。

而通過方程組也可以看出，如若A為非奇異矩陣，則系統中只會有一個平衡狀態，也就是穩定性狀態。而如若F為非線性函數，則整個方程組會有多個解，也就會有多個平衡狀態。因此，在研究大干擾下電網穩定性時，可以將電網穩定性轉化為非線性穩定系統，從而能夠充分利用數學方法對電網穩定性求解，解決穩定性問題。

3 結語

該文通過結合個人所學與國內外相關參考文獻，提出了確保電網穩定性的重要意義，并對電網穩定性進行簡要的分析。同時也希望通過相關的闡述，能夠加大電力后備軍對電網穩定性研究的重視，理解保障電網穩定性的重要意義，進而將加強電網穩定性的研究與分析放在電力企業生產經營的首要位置，盡可能地避免因電力系統故障而帶來的經濟損失，確保國民經濟的穩步增長。

參考文獻

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