影响电力系统配网侧电压稳定性因素

刘静

摘要：本文首先对电压稳定性进行简单分析，了解电压稳定性的概念及其重要性，重点分析在电力系统配网运行中影响电压稳定的因素，在此基础上深入研究分析如何通过控制配网侧电压来提高电压稳定性，希望通过本文的研究能够更加全面的了解电力系统配网电压的基本情况，同时也为后期更好的控制配网侧电压进而提高电压稳定性提供参考。

关键词：电力系统；配网侧电压；电压稳定性

1引言

近年来随着经济社会的不断发展，国内电力系统的建设规模不断扩大，电力系统正常运行在国民经济发展中的重要性也愈加明显。随着发电形式的不断升级，电力系统逐渐发展成更大规模的整体，系统更加稳定合理，结构也愈加复杂，容易受到各种因素的影响，出现配网侧电压不稳定的情况。因此在现阶段加强对于电力系统配网侧电压稳定性的研究具有重要的现实意义，应全面的掌握电力系统配网侧电压的相关情况以及影响电压稳定性因素，研究分析更合理的防范措施来控制配网侧电压，进而控制电压的稳定性，保障电力系统的平稳运行。

2电压稳定性分析

所谓电力系统中电压的稳定性指的是电力系统在标准规范的条件运行下，遭到异常情况的影响时，电力系统中的母线仍然能够保持比较稳定的电压运行的能力。如果在各种异常扰动下，电力系统逐渐出现电压失控降落的情况，则代表电力系统处于电压不稳定的状态，这种异常原因主要分为系统条件改变或者负荷异常增加两种。电力系统的电压不稳定开始会在某一区域内出现，但是如果区域内的电压不稳得不到有效的控制就会导致整个电力系统的电压稳定陷入崩溃。

3影响电力系统电压稳定的因素

所谓电力系统的电压稳定平衡，指的是一种动态平衡状态，其本质是实现系统中无功功率的平衡，也就是在电力系统中的所有负荷母线上的节点功率都处于平衡的状态，不论是有功功率还是无功功率。如果负荷母线上的节点能够提供与负荷消耗相平衡的功率，而且这种平衡能够在受到扰动时仍然维持动态的平衡，就说明电力系统处于电压稳定的状态。如果电力系统中的功率无法满足这种平衡状态就会导致系统电压的下降，直到系统电压崩溃。

在系统运行过程中，如果出现异常的扰动，那么母线上各个节点的功率就会失去平衡，进而会对节点电压的幅值和电位等产生影响，但是这种结果并不会直接造成电压的不稳定，如果母线上节点的电压和相位在运动变化后仍然能够保持稳定，那么电力系统也会处于稳定状态。只有当电压相角出现不可控制的变化时，正规系统才会失去稳定。由此可知，电力系统中电压不稳定的根本原因是由于系统中的无功功率缺额。这种无功功率的缺失可能是由于网络扰动，也可能是动态元件的扰动，都可以归为物理失衡。导致电力系统电压稳定崩溃的原因主要包括以下几种：一方面是短期的异常扰动导致无功功率失衡，而且电力系统没有控制维持动态平衡的能力；另一方面是长时间的动态变化，导致电力系统的动态失衡。

同步发电机比较典型的特点就是无功电压特性，在运行中既能吸收无功功率，也能产生无功功率，因此可以根据实际情况对无功功率的平衡状况进行调节，主要是通过调节发电机的激磁状态来实现。但是这种稳定控制只能在有限范围内实现，如果超出极限，就无法支撑电压的平衡。

并联电容器也能满足小范围的无功补偿，一般是安装在变电站，能够实现就地平衡无功功率，维持电压平衡。对于系统的无功缺乏需要使用多组电容器来弥补无功功率，尤其是要注意电容器投入的速度，必须以足够快的速度准确投入，否则会加剧系统电压稳定性的崩溃。

而在电网运行过程中，随着电网电压的下降，异步电动机的电压首先会减小，然后会逐渐增加，这就会严重影响电压的稳定性，而且异步电动机在电力系统中的数量较多，会严重影响到电压的稳定性，异步电动机的使用会加重电力系统的电压不稳定。

4配网侧电压提高稳定性的分析

在电力系统运行中，需要根据系统运行的实际情况及时投入或者切断电压及功率调节设备，来维持输电电压的平衡，确保电力系统中负荷母线中的电压始终处于临界电压值之上。如果仅凭无功补偿无法满足对于电压平衡的控制就需要从改变传输功率入手来控制平衡，一方面可以启动备用发电机组来提供更多的电压支持，另一方面要降低载荷，减少电力系统的输送功率。

为了更好的保障电力系统的平稳运行，需要加强对于发电企业中工作人员的专业培训，避免在运行中出现降低发电机无功功率的情况，确保发电机能够始终保持大规模的无功功率输出。另外还可以通过对发电机有功功率的调节使系统中生成更多的无功功率来维持电力系统的电压稳定。

在实际电力系统的运行中，往往是借助分接头变压器来维持电力系统低压侧的电力平衡，但是危险性比较大，可以先投入无功功率电源，来维持平衡。

总而言之，减载降压是提高电力系统电压稳定性的重要手段。当电力系统中的电压不断降低时需要将系统中的负荷剔除一部分，这种方法能够有效保障电力系统的稳定性，但是使用不多，可以说是保障电压平衡的最后防线。在操作减载来维持电压平衡时必须在1s左右的时间内完成，避免造成电动机的堵转。

5结语

通过本文的分析可知，当前我国电力系统运行过程中，系统电压的稳定本质是指无功功率的稳定，电力系统的电压稳定会受到诸多因素的影响，各种仪器设备的使用对电压稳定的影响也各有不同。本文提出的几项方案能够有效控制电力系统配网侧的电压，维持电力系统的平稳运行。未来随着电力系统规模的不断扩大，对于电压稳定性的要求会更加严格，这就需要电力系统运行人员不断加强对于电压稳定性的研究，制定更加合理的方案，更好的维持电力系统的电压稳定性，保障电力系统的平稳运行，实现良好的经济效益。

参考文献：

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