王鑫

摘 要：電網(wǎng)作為一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大系統(tǒng)，其穩(wěn)定性對國民經(jīng)濟的安全運營而言有著至關(guān)重要的影響。也正因如此，如何做好電網(wǎng)的穩(wěn)定性分析，則早已成為現(xiàn)代電力企業(yè)工作的重中之重。該文結(jié)合個人專業(yè)所學(xué)與國內(nèi)外相關(guān)參考文獻，從電網(wǎng)穩(wěn)定性的基本概念及其重要性入手，對電網(wǎng)穩(wěn)定性進行簡要地闡述與分析，并根據(jù)不同的電網(wǎng)穩(wěn)定性問題及其特點情況，提出相應(yīng)的研究方法與對策。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng) 穩(wěn)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(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，電網(wǎng)穩(wěn)定性問題也受到了越來越多人們的關(guān)注。不僅僅因為電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響著國民經(jīng)濟的安全運營，還直接關(guān)系到人們生產(chǎn)、生活能否順利進行。所以，如何確保電網(wǎng)穩(wěn)定性則已成為現(xiàn)代電力企業(yè)工作的重中之重。

1 電網(wǎng)穩(wěn)定性的基本概念及其重要意義

1.1 電網(wǎng)穩(wěn)定性的基本概念

電網(wǎng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)就是指在電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機在同步運行狀態(tài)之下，其輸送出的電功率是定值，與此同時電力系統(tǒng)中各節(jié)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(wǎng)則會失去穩(wěn)定狀態(tài)。如若對電網(wǎng)穩(wěn)定性進行分析則可以看到，電網(wǎng)穩(wěn)定性主要包括以下三種：第一，電網(wǎng)的靜態(tài)穩(wěn)定；第二，電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定；第三，電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定。

電網(wǎng)的靜態(tài)穩(wěn)定，是指電網(wǎng)在實際運行下受到微小干擾的穩(wěn)定性問題。也就是說電網(wǎng)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(wǎng)還能夠恢復(fù)到初始運行狀態(tài)?；蛘唠娋W(wǎng)在永久性的微小干擾下，電網(wǎng)系統(tǒng)在經(jīng)歷一個暫態(tài)過程后達到一個全新的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)。而上述狀態(tài)，都稱之為靜態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)。

電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定，是指電網(wǎng)在實際運行中受到大干擾后，經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程，重新恢復(fù)到初始運行狀態(tài)或直接達到一個全新的穩(wěn)態(tài)運行方式，此時可以認定電網(wǎng)在這一運行方式下是暫態(tài)穩(wěn)定的。

電網(wǎng)的動態(tài)穩(wěn)定，是指在大規(guī)?；ヂ?lián)電網(wǎng)中，往往一個干擾所產(chǎn)生的影響是要在它發(fā)生幾秒鐘、幾分鐘、幾小時，甚至更長時間之后才能體現(xiàn)出來，而這所造成的穩(wěn)定性影響可以說是事前無法預(yù)測的，也正因如此需要電網(wǎng)擁有動態(tài)穩(wěn)定。

1.2 電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要意義

電力建設(shè)作為我國國民基礎(chǔ)建設(shè)的重中之重，其不僅關(guān)系到社會經(jīng)濟發(fā)展，國民經(jīng)濟增長水平，還有各個行業(yè)發(fā)展的命脈。而通過有關(guān)數(shù)據(jù)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(wǎng)被搭建與擴建，尤其是聯(lián)合電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與運行方式更是越發(fā)復(fù)雜，遠距離大功率輸電線路加大了電網(wǎng)系統(tǒng)性事故的發(fā)生概率，嚴重影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，給工業(yè)生產(chǎn)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(wǎng)的穩(wěn)定性，做好電網(wǎng)穩(wěn)定性工作儼然已經(jīng)成為當今電力企業(yè)工作的重中之重，對構(gòu)建和諧社會主義社會有著巨大的影響。

2 對電網(wǎng)穩(wěn)定性的研究方法與對策

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

2.1 小干擾下的電網(wǎng)穩(wěn)定性研究

針對小干擾下的電網(wǎng)穩(wěn)定性問題，可以采取數(shù)學(xué)模型對電網(wǎng)進行線性化處理，目前我國普遍采用頻域法對電網(wǎng)參數(shù)矩陣的特征值和特征向量進行計算，以此來確定電網(wǎng)的動態(tài)及動態(tài)穩(wěn)定性，用以解決小干擾下的電網(wǎng)穩(wěn)定性問題。

2.2 大干擾下的電網(wǎng)穩(wěn)定性研究

對于大干擾下的電網(wǎng)穩(wěn)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(shù)值積分方法。而運用時域法的最大優(yōu)點則在于不管是多么復(fù)雜的電網(wǎng)，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(xué)系統(tǒng)的總能量隨著時間的變化率是負數(shù)時，是一個能耗系統(tǒng)，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(tǒng)穩(wěn)定性的量度。如若用微分方程組對電網(wǎng)系統(tǒng)的動力學(xué)系統(tǒng)進行表述，則具體如下：

式中：A表示一個常數(shù)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(tǒng)中只會有一個平衡狀態(tài)，也就是穩(wěn)定性狀態(tài)。而如若F為非線性函數(shù)，則整個方程組會有多個解，也就會有多個平衡狀態(tài)。因此，在研究大干擾下電網(wǎng)穩(wěn)定性時，可以將電網(wǎng)穩(wěn)定性轉(zhuǎn)化為非線性穩(wěn)定系統(tǒng)，從而能夠充分利用數(shù)學(xué)方法對電網(wǎng)穩(wěn)定性求解，解決穩(wěn)定性問題。

3 結(jié)語

該文通過結(jié)合個人所學(xué)與國內(nèi)外相關(guān)參考文獻，提出了確保電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要意義，并對電網(wǎng)穩(wěn)定性進行簡要的分析。同時也希望通過相關(guān)的闡述，能夠加大電力后備軍對電網(wǎng)穩(wěn)定性研究的重視，理解保障電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要意義，進而將加強電網(wǎng)穩(wěn)定性的研究與分析放在電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的首要位置，盡可能地避免因電力系統(tǒng)故障而帶來的經(jīng)濟損失，確保國民經(jīng)濟的穩(wěn)步增長。

參考文獻

[1] 電網(wǎng)穩(wěn)定性[J].電網(wǎng)與清潔能源，2008（7）.

[2] 劉樹森.地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性分析[J].東北電力技術(shù)，2006（4）.

[3] 陳晟，陳昊，劉啟勝.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制方式探討[J].東北電力技術(shù)，2004（7）.

[4] 陳玉平.控制和提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性[J].東北電力技術(shù)，2003（1）.

[5] 劉樹森.地區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性分析[J].東北電力技術(shù)，2006（4）.