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[摘 要]电力系统是一个规模庞大的动态系统，电力系统的安全经济运行对国民经济的发展有着重要的影响。由于本人主要从事公司内部供电系统运行的维护以及管理，因此本文主要介绍了电力系统稳定性的内容，对提高电力稳定性提出了几点建议和方法，旨在推动电力系统的安全稳定运行。
[关键词]电力系统；稳定性；对策
中图分类号：TU613 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0208-01
引言
电力系统的稳定性对企业的正常用电和经济的稳定发展具有重要意义。随着电力系统的互联程度越来越深，运行要求越来越高，影响其稳定的因素也就越来越多，因此，必须采取必要的控制措施来保证电力系统的稳定性。
1 电力系统稳定性概述
电力系统稳定性（Power System Stability）是指在给定运行条件下的电力系统受到扰动后，重新恢复到运行平衡状态的能力。电力系统中的多数变量可维持在一定的范围，使整个系统能稳定运行。根据性质的不同，电力系统稳定性可分为功角稳定、频率稳定和电压稳定三類。功角稳定（Power Angle Stability）可进一步分为以下三类：静态稳定、暂态稳定和动态稳定，其中电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力；电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行状态的能力；电力系统动态稳定是指系统受到干扰后，不发生振幅不断增大的振荡而失步。频率稳定（Frequency Stability）是指系统在受到致使发电和负荷功率严重不平衡的大扰动后，维持系统平稳频率的能力。电压稳定（Voltage Stability）主要是指电力系统受到小的或大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能力。电力系统稳定性的分类如图1。
2 提高电力系统稳定性的对策
2.1 加强电网网架，提高系统稳定性
在我国，网架结构较薄弱，暂态稳定问题较突出，导致线路输送能力相对国外来说要小一些，因此需要加强电网网架，提高系统稳定性。一方面，由于线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，与线路阻抗成反比，所以通过减少线路阻抗和维持电压，可以提高其稳定性。而要减少阻抗可以通过采用紧凑型线路或者增加输电线回路数实现在线路上安装，但是后者的造价较高。还可以通过在线路上装设串联电容减少线路阻抗，串连电容的容抗占线路电抗的百分数约为50%，过高将容易引起次同步振荡；另一方面，在长线路中间装设静止无功补偿装置（SVC），将长线路变成两段短线路，可以有效地保持线路中间电压水平，并快速调整系统无功，提高系统稳定性。
2.2 运用基于风险的暂态稳定评估方法
基于风险的暂态稳定评估方法，可以增强对电力系统稳定性的评价及控制，主要内容是逐个对评估系统的元件暂态安全风险进行评估，综合给出风险值。这种评估方法不仅可以分析电力系统稳定的概率性，也可以定量地分析失稳事件的严重性，即事故对系统所造成的后果。它能有效地把稳定性和经济性很好地联系在一起，给出系统暂态稳定风险的指标，并在一定程度上提高输电线路的传输极限，有利于增加社会效益。
2.3 加强电力系统稳定控制和保护装置
要想对电力系统进行有效的控制，需要从两方面入手：一方面，在电力系统正常运行时，常备不懈，不断采取措施提高电力系统稳定性；另一方面，电力系统失去稳定或者出现故障时，采取有效措施恢复其稳定性。本人从以下四个方面分析介绍了主要的稳定性控制措施。
2.3.1 继电保护及重合闸装置
继电保护及重合闸装置是提高电力系统暂态稳定的有效措施之一。继电保护装置的主要工作内容是：第一，在电力系统稳定时，不会发生误动；第二，电力系统发生故障而失去稳定性时，其可以正确选择、快速切除故障，使电力系统尽快恢复稳定状态。比如高压线路发生了瞬时性短路故障，继电保护装置开始工作，跳断路器，断开线路，保证线路处于无电压状态，然后电弧就能自动熄灭。在绝缘恢复后，重新将断开的线路连接，继续供电。这种自动重合断路器的措施称为自动重合闸，主要包括单相重合闸和三相重合闸，其也能显著提高电力系统暂态稳定性。
2.3.2 电气制动
电气制动的主要工作原理是在电力系统发生故障的瞬间，投入与发电机并联的制动电阻，吸收剩余功率。因为当时输送端的发电机输出电磁功率下降，原动机的功率不变，则会产生过剩功率，导致发动机与系统间的功角增大，外在表现出潮流和电压的强烈振荡，如不采取有效的措施，会使发电机失步。所以，利用电气制动可以提高电力系统的稳定性。
2.3.3 发电机励磁系统
发电机励磁系统在国内外得到普遍重视，其在电力系统故障状态下可以快速调节发电机机端电压，快速平息电压、电磁功率摆动。常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器（PSS），既可提高静态稳定又可抑制自发低频振荡的发生，加速功率振荡的衰减。目前国外较多的是采用快速高顶值可控硅励磁系统，配以高放大倍数调节器和PSS装置，这样可同时提高静态、暂态和动态三种稳定性。
2.3.4 汽门快速控制
汽门快速控制是一种提高电力系统暂态稳定性的控制措施。为了使汽门快关的程度与故障严重程度相配合，目前正在发展快速响应的汽门关闭及开启的液压装置，并正在开展与计算机在线控制相结合的控制措施。在系统发生故障失去稳定时，用控制汽轮机的中间阀门实现快关汽门以减少发电机输入功率，有效提高暂态稳定性。
结束语
电力系统是一个庞大、复杂、操作性与理论性都很强的系统，随着科技的发展，传统的单一控制器的调节已经难以满足现代电力系统稳定性的控制要求，解决电力系统多样性的方法需要多样化。总之，相关部门还需要不断创新维持电力系统稳定性的方法，为广大人民开创安全、稳定的电力系统，确保供电安全。
参考文献
[1] “电力电子化电力系统稳定分析与控制”专题征稿启事[J].中国电机工程学报，2017，01：334.
[2] 杨仕浩.电力系统安全稳定标准研究[J].科技与创新，2017，05：42-43.
[3] 宋小明.浅谈电力系统稳定运行的方法分析及对策[J].科技资讯，2017，05：66-67.
作者简介
谢耀锋（1985-10），男，汉族，广西港口区人，研究方向：供电系统稳定性。
[关键词]电力系统；稳定性；对策
中图分类号：TU613 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）42-0208-01
引言
电力系统的稳定性对企业的正常用电和经济的稳定发展具有重要意义。随着电力系统的互联程度越来越深，运行要求越来越高，影响其稳定的因素也就越来越多，因此，必须采取必要的控制措施来保证电力系统的稳定性。
1 电力系统稳定性概述
电力系统稳定性（Power System Stability）是指在给定运行条件下的电力系统受到扰动后，重新恢复到运行平衡状态的能力。电力系统中的多数变量可维持在一定的范围，使整个系统能稳定运行。根据性质的不同，电力系统稳定性可分为功角稳定、频率稳定和电压稳定三類。功角稳定（Power Angle Stability）可进一步分为以下三类：静态稳定、暂态稳定和动态稳定，其中电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力；电力系统暂态稳定指的是电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定运行状态的能力；电力系统动态稳定是指系统受到干扰后，不发生振幅不断增大的振荡而失步。频率稳定（Frequency Stability）是指系统在受到致使发电和负荷功率严重不平衡的大扰动后，维持系统平稳频率的能力。电压稳定（Voltage Stability）主要是指电力系统受到小的或大的扰动后，系统电压能够保持或恢复到允许的范围内，不发生电压崩溃的能力。电力系统稳定性的分类如图1。
2 提高电力系统稳定性的对策
2.1 加强电网网架，提高系统稳定性
在我国，网架结构较薄弱，暂态稳定问题较突出，导致线路输送能力相对国外来说要小一些，因此需要加强电网网架，提高系统稳定性。一方面，由于线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，与线路阻抗成反比，所以通过减少线路阻抗和维持电压，可以提高其稳定性。而要减少阻抗可以通过采用紧凑型线路或者增加输电线回路数实现在线路上安装，但是后者的造价较高。还可以通过在线路上装设串联电容减少线路阻抗，串连电容的容抗占线路电抗的百分数约为50%，过高将容易引起次同步振荡；另一方面，在长线路中间装设静止无功补偿装置（SVC），将长线路变成两段短线路，可以有效地保持线路中间电压水平，并快速调整系统无功，提高系统稳定性。
2.2 运用基于风险的暂态稳定评估方法
基于风险的暂态稳定评估方法，可以增强对电力系统稳定性的评价及控制，主要内容是逐个对评估系统的元件暂态安全风险进行评估，综合给出风险值。这种评估方法不仅可以分析电力系统稳定的概率性，也可以定量地分析失稳事件的严重性，即事故对系统所造成的后果。它能有效地把稳定性和经济性很好地联系在一起，给出系统暂态稳定风险的指标，并在一定程度上提高输电线路的传输极限，有利于增加社会效益。
2.3 加强电力系统稳定控制和保护装置
要想对电力系统进行有效的控制，需要从两方面入手：一方面，在电力系统正常运行时，常备不懈，不断采取措施提高电力系统稳定性；另一方面，电力系统失去稳定或者出现故障时，采取有效措施恢复其稳定性。本人从以下四个方面分析介绍了主要的稳定性控制措施。
2.3.1 继电保护及重合闸装置
继电保护及重合闸装置是提高电力系统暂态稳定的有效措施之一。继电保护装置的主要工作内容是：第一，在电力系统稳定时，不会发生误动；第二，电力系统发生故障而失去稳定性时，其可以正确选择、快速切除故障，使电力系统尽快恢复稳定状态。比如高压线路发生了瞬时性短路故障，继电保护装置开始工作，跳断路器，断开线路，保证线路处于无电压状态，然后电弧就能自动熄灭。在绝缘恢复后，重新将断开的线路连接，继续供电。这种自动重合断路器的措施称为自动重合闸，主要包括单相重合闸和三相重合闸，其也能显著提高电力系统暂态稳定性。
2.3.2 电气制动
电气制动的主要工作原理是在电力系统发生故障的瞬间，投入与发电机并联的制动电阻，吸收剩余功率。因为当时输送端的发电机输出电磁功率下降，原动机的功率不变，则会产生过剩功率，导致发动机与系统间的功角增大，外在表现出潮流和电压的强烈振荡，如不采取有效的措施，会使发电机失步。所以，利用电气制动可以提高电力系统的稳定性。
2.3.3 发电机励磁系统
发电机励磁系统在国内外得到普遍重视，其在电力系统故障状态下可以快速调节发电机机端电压，快速平息电压、电磁功率摆动。常规励磁系统采用PID调节并附加电力系统稳定器（PSS），既可提高静态稳定又可抑制自发低频振荡的发生，加速功率振荡的衰减。目前国外较多的是采用快速高顶值可控硅励磁系统，配以高放大倍数调节器和PSS装置，这样可同时提高静态、暂态和动态三种稳定性。
2.3.4 汽门快速控制
汽门快速控制是一种提高电力系统暂态稳定性的控制措施。为了使汽门快关的程度与故障严重程度相配合，目前正在发展快速响应的汽门关闭及开启的液压装置，并正在开展与计算机在线控制相结合的控制措施。在系统发生故障失去稳定时，用控制汽轮机的中间阀门实现快关汽门以减少发电机输入功率，有效提高暂态稳定性。
结束语
电力系统是一个庞大、复杂、操作性与理论性都很强的系统，随着科技的发展，传统的单一控制器的调节已经难以满足现代电力系统稳定性的控制要求，解决电力系统多样性的方法需要多样化。总之，相关部门还需要不断创新维持电力系统稳定性的方法，为广大人民开创安全、稳定的电力系统，确保供电安全。
参考文献
[1] “电力电子化电力系统稳定分析与控制”专题征稿启事[J].中国电机工程学报，2017，01：334.
[2] 杨仕浩.电力系统安全稳定标准研究[J].科技与创新，2017，05：42-43.
[3] 宋小明.浅谈电力系统稳定运行的方法分析及对策[J].科技资讯，2017，05：66-67.
作者简介
谢耀锋（1985-10），男，汉族，广西港口区人，研究方向：供电系统稳定性。