探討電力系統影響電壓穩定因素問題

黃紅飛

摘 要：目前，我國對于電力的需求越來越大，電力系統承受著超高壓和重負荷的現象，需要通過對電力系統的完善，改善這種現狀。在我國社會經濟快速發展的時代，電能的需求量也是越來越大，電壓的穩定問題也逐漸突出，需要采取有效的措施進行改進。本文主要對電力系統電壓穩定方面進行分析探討。

關鍵詞：電力系統；電壓穩定；措施

電壓穩定性的研究長期以來都是作為電力系統運行過程中的重點的研究對象，相關的電壓穩定性則是需要從電壓穩定的靜態以及動態的方法進行分析，其中負荷的特性則是作為電壓穩定性研究的重點問題。對于電壓的失穩情況也是需要從電力系統的失穩各種場景做出相應的分析，通過應用相應的控制措施，可以更好的保證電力系統能夠安全有序的運行，根據其電力系統的穩定性方面的問題，采取相應的控制措施進行應對，保證電力系統的良好運行。

1 1 對電力系統電壓穩定性產生影響的因素分析

1.1 電壓自身的調節能力

在日常生活以及工作的過程中，為了能夠對電力電壓的穩定性給予保障，需要清晰地認識電路電壓的調節能力。所以在對電壓穩定性進行保持的基礎上，通常情況下在符合相對來說比較高的地區對備用的無功電能進行設置，這樣做的目的能夠對無功補償量進行保障，保證電壓能夠獲得正常運行，與此同時還能具備相應的調壓能力；另外為了能夠對電力系統電壓的穩定性進行科學合理的控制，應該結合工作過程中的需求，在日常維護時，最大限度避免無功長距離輸送，進一步保證分區以及分層之間的平衡性，因此針對于這個方面的內容而言必須要引起高度的重視，從而去保證電力系統自身可以更加高效穩定的運行，促進我國經濟水平不斷的提高。

1.2 電力系統負荷特點

該特點在一定程度上是現階段電力系統電壓穩定性分析的工作中不可忽視的重要問題，在實際運行時，對電壓穩定產生影響的因素比較多，其中比較重要的就是電力系統負荷。通常狀況下，由于電力系統負荷存在相對來說比較大的變數，特別是季節或者區域性變化，極易致使線路電壓存在不穩定現象。所以要加大對電力系統負荷特點進行分析，對于工作人員，要對其給與高度的重視，只有這樣才能對應急預案進行做好，促進電壓的穩定性

2 電力系統電壓穩定的研究方法分析

電力系統中有關電壓穩定的情況主要有：電力系統的運行點與電壓失穩的距離；電力系統中會引發電壓失穩的薄弱環節；對于干擾電壓穩定的故障區域分析和選擇。

2.1 靜態電壓穩定的分析方法

2.1.1 靈敏度分析方法

靈敏度分析方法主要是利用潮流方程進行計算，分析變量之間的各種關系，當系統處于某種擾動狀態時，通過對各種變量之間的靈敏度判斷系統的穩定性，當靈敏度的系數不斷增大時，系統就會存在不穩定性，當趨于無窮大時，系統發生崩潰。在實際使用該方法時，需要將電壓的崩潰點定義為負荷的極限點，然后判斷電壓的穩定性情況。

2.1.2 最大功率法

該種分析方法主要是將電力網絡向負荷母線輸送運行作為一種極限運行狀態，當負荷需求超過電力網絡的極限傳輸功率時，系統中的電壓將會失去穩定性。這種電壓穩定的分析方法是基于PV和QV曲線的電壓穩定方法，將電網中的某一個節點作為母線進行研究，確定所需的無功功率。

2.2 動態電壓穩定分析方法

當系統受到小擾動時，可以利用動態電壓穩定分析方法進行電壓穩定性分析，該種分析方法主要是研究與有關元件的動態性分析，對于影響電壓穩定性的因素，考慮到發電機、無功無常設備以及負荷存在的狀態，其中還有OLTC技術對網絡輸送功率的影響，通過提高網絡的最大輸送功率，來保證電壓的穩定性。電壓穩定是一個動態問題，系統中的發電機和負荷的動態特性都對電壓的穩定有一定的影響，小擾動分析方法的研究，建立動態化的分析模型，方便各元件的有效使用。

3 電力系統電壓穩定的有效控制

當電力系統處于正常運行狀態時，為了保證電壓的穩定性，就需要針對發電機的額定功率、負荷等進行分析，對存在的問題進行調節，保證系統中電壓的穩定性，如果電力系統發生故障，電壓就不能保持正常的穩定性，就需要采取措施控制。

3.1 無功補償的方法應用

對于電力系統穩定性的分析，采用的無功補償的方法有并聯電容器組法和SVC等。電力系統中，電容器的過度使用會發生損壞，也就相應地影響到電壓的穩定性和功率的不平衡性。有時過度的擾動會造成電容器的損壞，電壓也不容易恢復，通過電容器之間的并聯，可以進行無功補償。SVC和STATCOM是目前電壓穩定中采用最多的動態無功補償設備，設備的應用能夠有效提高系統電壓穩定性，SVC可以通過對稱或者是不對稱的方式運行，而STATCOM始終保持對稱的方式運行。

3.2 變壓器分接頭的緊急控制

OLTC的應用主要是對母線中存在的電壓負荷進行調節，保證系統的正常運行，能夠將運行控制在一定的范圍內，一般電力系統中存在的接頭地方，不利于電壓的穩定。如果電力系統發生緊急狀態，OLTC就會起到一定的作用，防止電壓系統的崩潰，電力系統中的分接頭動作有利于增強電壓的穩定性，當負荷處于一種恒定狀態時，電壓的變動會降低網絡中功率的損耗。分接頭緊急控制措施包括分接頭調節閉鎖和分接頭的逆調節，在發生緊急的情況下，通過暫時停止或者是延緩電壓的方式防止電壓的崩潰。

3.3 發電計劃的重新分配

在控制電壓穩定的基礎上，對于短期內發電計劃的重新安排，需要對現有設備進行控制，無需增加新設備，對于電壓的調度，會首先對功角的穩定性進行分析，考慮到電壓的穩定性，在保證電力系統安全和平衡的基礎上，也要考慮到一定的經濟性原則。

3.4 切除負荷

當電力系統的電壓出現失穩的情況時，可以通過切除負荷的方法制止電壓發生崩潰，能夠保證電力系統的安全運行。在電力系統中需要安裝阻止電壓崩潰的自動裝置，低電壓自動減載裝置能夠針對專門的電壓穩定問題，通過估計動態負荷模型參數，研究負荷最小切除量的計算，利用切除負荷和電容補償等的方式控制電壓的穩定性。

4 結語

綜上所述，對于電壓穩定性的研究，一直是電力系統安全運行過程中的研究重點，有關的電壓的穩定性主要是從電壓穩定的靜態和動態方面進行分析，其中負荷的特性是電壓穩定性研究中的重點。對于電壓失穩的情況需要從電力系統失穩的各種場景方面進行分析，采用相應的控制措施，保證電力系統的安全有序運行，根據電力系統穩定方面存在的問題，采取相對應的方式。

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