淺談如何提高整流電路交流輸電系統的穩定性$lesson$

　　一、輸電系統運行的穩定性,是輸電系統安全可靠運行的重要因數

　　隨著輸電系統規模的擴大,輸電距離和輸送容量大大增大,系統的穩定問題就顯得比較突出。可以說,輸電系統穩定性是限制交流電流遠距離輸電送電距離和輸送能力的決定因素。所以,必須采取各種措施來提高輸電系統的穩定性,從而提高輸送能力。從靜態穩定分析可知,如果正確選擇調節器的參數,使輸電系統不發生自發振蕩時,那么輸電系統具有較高的功率極限,一般也就具有較高的運行穩定度。從暫態穩定分析可知,輸電系統受大擾動后,發電機軸上出現的不平衡轉矩將使發電機產生劇烈的相對運動;當發電機的相對角的振蕩超過一定限度時,發電機便會失去同步,從而破壞了穩定性。從這些概念出發可以得出提高輸電系統穩定性和輸送能力的一般原則是:一是盡可能地提高輸電系統的功率極限;即應從提高發電機的電勢E、減小系統電抗x、提高和穩定系統電壓U等方面著手。二是盡可能減小電機相對運行的振蕩幅度;即應從提高暫態穩定,減小發電機轉子軸上的不平衡功率、減小轉子相對加速度以及減少轉子相對動能變化量等方面著手。

　　二、提高交流輸電系統穩定性的措施

　　彩用自動調節勵磁裝置:當發電機裝設自動勵磁調節器時,發電機可看做具有E′q為常數的功率特性,這也就相當于將發電機的電抗從同步電抗xd減小為暫態電抗x′d了。發電機的電抗在輸電系統總電抗中所占的比重很大,因此,減小發電機的電抗可以提高系統的功率維持發電機端電壓為常數,這就相當于將發電機的電抗減小為零。因此,發電機裝設先進的調節器就相當于縮短了發電機與系統間的電氣距離,從而提高了靜態穩定性。自動勵磁調節對改善暫態穩定也有明顯作用,良好的自動勵磁在暫態搖擺過程中能增大系統的阻尼,從而能使系統振蕩迅速平息下來,縮短搖擺過程,這是十分有利的。此外,為改善暫態穩定性,現在的勵磁系統都配備有某種強行勵磁裝置,其作用是在系統故障時,迅速增加發電機的勵磁電壓,減小了E′q的衰減程度,如果強行勵磁倍數很高,甚至可以使暫態電勢增大。

　　改善電網結構及減小線路電抗:電網結構是輸電系統安全穩定運行的基礎,改善電網結構的方法較多;例如增加輸電線路的回路數,減小線路電抗加強系統的聯系;另外,當輸電線路通過的地區原來就有輸電系統時,將這些中間系統與輸電線路連接成為較大的聯合輸電系統,這樣可以使長距離的輸電線路中間點的電壓得到維持,相當于將輸電線路分成兩段,縮小了電氣距離。而且,中間系統還可與輸電線交換有功功率,起到互為備用的作用。在輸電系統中間接入中間調相機,這些調相機配有先進的自動勵磁調節器,則可以維持調相機端點電壓甚至變壓器高壓母線電壓恒定。

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