电网的稳定性分析

王鑫

摘 要：电网作为一个结构复杂的大系统，其稳定性对国民经济的安全运营而言有着至关重要的影响。也正因如此，如何做好电网的稳定性分析，则早已成为现代电力企业工作的重中之重。该文结合个人专业所学与国内外相关参考文献，从电网稳定性的基本概念及其重要性入手，对电网稳定性进行简要地阐述与分析，并根据不同的电网稳定性问题及其特点情况，提出相应的研究方法与对策。

关键词：电网 稳定性 重要性

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0197-01

近年来，随着我国电力系统规模的不断扩大，电网稳定性问题也受到了越来越多人们的关注。不仅仅因为电网的稳定性影响着国民经济的安全运营，还直接关系到人们生产、生活能否顺利进行。所以，如何确保电网稳定性则已成为现代电力企业工作的重中之重。

1 电网稳定性的基本概念及其重要意义

1.1 电网稳定性的基本概念

电网的稳定运行状态就是指在电力系统中同步发电机在同步运行状态之下，其输送出的电功率是定值，与此同时电力系统中各节点的电压及支路功率潮流也是定值。反之，如若不能保证同步，电网则会失去稳定状态。如若对电网稳定性进行分析则可以看到，电网稳定性主要包括以下三种：第一，电网的静态稳定；第二，电网的暂态稳定；第三，电网的动态稳定。

电网的静态稳定，是指电网在实际运行下受到微小干扰的稳定性问题。也就是说电网在运行过程中，如若有一瞬时受到了微小干扰，且干扰在消失以后，电网还能够恢复到初始运行状态。或者电网在永久性的微小干扰下，电网系统在经历一个暂态过程后达到一个全新的稳态运行状态。而上述状态，都称之为静态稳定状态。

电网的暂态稳定，是指电网在实际运行中受到大干扰后，经过一个机电暂态过程，重新恢复到初始运行状态或直接达到一个全新的稳态运行方式，此时可以认定电网在这一运行方式下是暂态稳定的。

电网的动态稳定，是指在大规模互联电网中，往往一个干扰所产生的影响是要在它发生几秒钟、几分钟、几小时，甚至更长时间之后才能体现出来，而这所造成的稳定性影响可以说是事前无法预测的，也正因如此需要电网拥有动态稳定。

1.2 电网稳定性的重要意义

电力建设作为我国国民基础建设的重中之重，其不仅关系到社会经济发展，国民经济增长水平，还有各个行业发展的命脉。而通過有关数据分析可以清楚地看到，近些年来，我国对电量的需求正以每年10%左右的增幅而递增，大量电网被搭建与扩建，尤其是联合电力系统的出现，电网的结构与运行方式更是越发复杂，远距离大功率输电线路加大了电网系统性事故的发生概率，严重影响到电网的稳定运行，给工业生产用电，人们的生活用电都带来了巨大的影响，造成了巨大的损失。因此，如何提高电网的稳定性，做好电网稳定性工作俨然已经成为当今电力企业工作的重中之重，对构建和谐社会主义社会有着巨大的影响。

2 对电网稳定性的研究方法与对策

通过以上对电网稳定性的分析，可以看到电网稳定性主要包括三种，而要想确保电网稳定性则必须要根据不同稳定性问题的实际特点，进行相应的研究，提出相应的解决对策，具体如下。

2.1 小干扰下的电网稳定性研究

针对小干扰下的电网稳定性问题，可以采取数学模型对电网进行线性化处理，目前我国普遍采用频域法对电网参数矩阵的特征值和特征向量进行计算，以此来确定电网的动态及动态稳定性，用以解决小干扰下的电网稳定性问题。

2.2 大干扰下的电网稳定性研究

对于大干扰下的电网稳定性研究，无一例外采用的都是时域法，进行非线性方程组求解，即各种数值积分方法。而运用时域法的最大优点则在于不管是多么复杂的电网，其都能够准确地给出各变量的时间解。

而从能量角度可以看出，一个动力学系统的总能量随着时间的变化率是负数时，是一个能耗系统，它最后总是会回到它的最小储能位置上。而最小储能位置则是整个系统稳定性的量度。如若用微分方程组对电网系统的动力学系统进行表述，则具体如下：

式中：A表示一个常数矩阵。

而通过方程组也可以看出，如若A为非奇异矩阵，则系统中只会有一个平衡状态，也就是稳定性状态。而如若F为非线性函数，则整个方程组会有多个解，也就会有多个平衡状态。因此，在研究大干扰下电网稳定性时，可以将电网稳定性转化为非线性稳定系统，从而能够充分利用数学方法对电网稳定性求解，解决稳定性问题。

3 结语

该文通过结合个人所学与国内外相关参考文献，提出了确保电网稳定性的重要意义，并对电网稳定性进行简要的分析。同时也希望通过相关的阐述，能够加大电力后备军对电网稳定性研究的重视，理解保障电网稳定性的重要意义，进而将加强电网稳定性的研究与分析放在电力企业生产经营的首要位置，尽可能地避免因电力系统故障而带来的经济损失，确保国民经济的稳步增长。

参考文献

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[2] 刘树森.地区电网稳定性分析[J].东北电力技术，2006（4）.

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