（电力系统及其自动化专业论文）电力系统静态电压稳定性快速评估方法研究.pdf

山东大学博士学位论文 稳定的关键因素。负荷特性对系统的电压稳定性有着重要的影响，通过对 局部电压稳定性指标和等值方法的改进，在功率传输路径分析方法中考虑 了负荷特性的影响，提出了计及负荷特性的电压稳定性指标。新英格兰1 0 机3 9 节点试例系统的仿真结果表明：与面向系统的戴维南等值不同，该方 法以功率传输路径为对象，只需要薄弱功率传输路径上的信息，而非全部 系统参数；发电机达到无功限制会造成最弱路径的稳定性下降或( 和) 最 弱路径发生转移，两者均会极大地影响系统的电压稳定程度，在稳定性评 估过程中结合运用电压稳定性指标和无功储备指标，可以获得满意结果； 当采用综合负荷模型时，系统的电压稳定极限与功率传输极限并不重合， 借助于计及负荷特性的电压稳定性指标，可以对系统的电压稳定程度作出 正确的评估。 针对o l t c 在长期动态过程中引起的电压失稳问题，从简单系统出发， 详细地分析了o l t c 调整对系统电压稳定性的影响。研究表明，计及感应 电动机励磁电抗的影响，在o l t c 变比的正常调节范围内，负荷的最大功 率存在着单调增加、先增加后减小和单调减小三种可能的变化趋势。随着 o l t c 变比的调整，系统正负调压效应的临界点和电压稳定状态改变的临 界点均会发生迁移。在负荷最大功率的不同变化趋势下，通过分析两临界 点的相对位置，解释了o l t c 负调压效应引起电压失稳的机理，指出了负 调压效应对电压稳定性产生不同影响的根本原因。o l t c 紧急控制作用的 机理分析表明，根据负荷最大功率的不同变化趋势，o l t c 应采取不同的 紧急控制原则，其控制作用的有效与否取决于变比调整后系统提供的电磁 功率是否能满足负荷机械功率的需求。对于恒功率特性负荷，当考虑了负 荷最大功率的不同变化趋势后，o l t c 的连续调压效应将更加复杂，不仅 具有连续的正、负调压效应，还存在着混合调压效应。借助于功率传输路 径的等值思想，将简单系统的研究成果扩展到复杂系统，对复杂系统中负 荷最大功率的变化趋势进行预测，通过选择关键功率传输路径，实现了复 杂系统串o l t c 调整对电压稳定往影响的快速分析。 根据在线电压稳定性监测的需要，利用广域测量信息，对功率传输路 径分析方法中的三个主要计算环节进行了简化。构建了基于功率传输路径 的在线电压稳定性评估的基本框架，发展了大规模电力系统的电压稳定性 i l 山东大学博士学位论文 评估方法。针对山东电网，利用局部电压稳定性指标确定了系统电压稳定 的薄弱区域，在负荷增长过程中，考察了西电东送通道和区域无功平衡关 键路径的电压稳定性和系统无功储备的变化情况。仿真结果表明，烟威和 青岛地区是山东电网电压稳定的薄弱区域，两地区负荷较重，但电源数量 不足，需要从西部调入大量功率，地区电网的自身平衡能力和无功电压支 撑能力较弱；故障条件下合理地控制关键功率传输路径上的无功潮流，维 持负荷区域的电压支撑能力，对于保证山东电网的电压稳定性至关重要。 电力系统电压安全评估商业软件v s a t 的计算结果验证了该分析方法的有 效性。对山东电网应用s v c 提高电压稳定性的各种方案进行了对比分析， 结果表明，不同开机方式下装设s v c 对提高系统的电压稳定极限均有一定 的效果，其中崂山站的装设效果最好。 基于改进功率追踪方法，提出了一种确定系统关键功率源点的新方法。 关键功率源点的确定是功率传输路径分析方法中的一个重要环节，其计算 的准确程度取决于参数的取值。若参数取值过大，会导致薄弱功率传输路 径的数目大大增加，使计算量过大；若参数取值过小，则易于遗漏系统的 最弱功率传输路径，使计算结果误差较大。因此，在实际应用过程中，合 理的参数取值往往需要运行人员经过大量仿真并结合实际经验才能得到。 改进功率追踪算法根据线路无功潮流等值模型和线路潮流分解模型，实现 了分布因子矩阵的解耦运算，加快了计算速度。利用扰动前后改进功率追 踪算法的计算结果，根据各个功率源点在负荷中所分担比例的变化量来直 接确定关键功率源点，避免了原方法中的参数选择问题，提高了计算精度。 关键词：电力系统；静态电压稳定性；功率传输路径；无功储备；有载调 压变压器；广域测量系统 i i i 山东大学博士学位论文 c u r r e n t l y , e l e c t r i cp o w e rn e t w o r k sd i s p e r s e dg e o g r a p h i c a l l yi nc h i n a a r e b e i n gi n t e r c o n n e c t e dw i t ht h ee m p h a s i so nt r a n s f e r r i n gl a r g ea m o u n to fp o w e r f r o mt h ew e s tr e g i o nt ot h ee a s ta n dk e e p i n gag e n e r a t i o n l o a db a l a n c e b e t w e e nt h es o u t hr e g i o na n dt h en o r t h w i t ht h eh u g ei n t e r c o n n e c t e dp o w e r n e t w o r k ，c o m p l e xd y n a m i cp h e n o m e n aa p p e a ri no p e r a t i o na n dd a m a g e sb y v o l t a g ei n s t a b i l i t ya c c i d e n t sc a nb es i g n i f i c a n t l yg r e a tt ot h ew h o l es o c i e t y v o l t a g ei n s t a b i l i t yp r e s e n t sac o m m o nf e a t u r eo ft h e i rs u d d e na n dc o n c e a l m e n t d u r i n gt h ed e v e l o p m e n to fa c c i d e n t s ，t h e ya r ed i f f i c u l tt ob e d e t e c t e da n d c o n t r o lm e a s u r e sc a n n o tb et a k e nt i m e l ya n de f f e c t i v e l y o n c ev o l t a g e i n s t a b i l i t yh a p p e n s ，p o w e rs y s t e m sa r e d i f f i c u l tt os u r v i v e t h ee x i s t i n g v o l t a g es t a b i l i t ya s s e s s m e n tm e t h o d ss t i l lc a n n o ts a t i s f yt h en e e do fo n - l i n e a n a l y s i s t h e r e f o r e ，i ti sn e c e s s a r yt od e v e l o pn e wm e t h o d sf o ro n - l i n ev o l t a g e s t a b i l i t ya s s e s s m e n tt h r o u g ha d v a n c e dt e c h n o l o g y o f m e a s u r e m e n t ， c o m m u n i c a t i o na n dc o m p u t a t i o na c c o r d i n gt ot h ep r a c t i c a lo p e r a t i o no fp o w e r s y s t e m s i ti s o fg r e a ts i g n i f i c a n c et op r e v e n tv o l t a g ei n s t a b i l i t yo fp o w e r s y s t e m sa n di m p r o v e t h e r e l i a b i l i t y o ft r a n s m i s s i o nn e t w o r k s i nt h i s d i s s e r t a t i o n ，c o n s i d e r i n gt h ei m p a c t so fg e n e r a t o rr e a c t i v ep o w e rr e s e r v e s ， l o a dc h a r a c t e r i s t i c sa n do n l o a dt a pc h a n g e r s ( o l t c s ) o nv o l t a g es t a b i l i t y , a f a s tv o l t a g es t a b i l i t ya s s e s s m e n tm e t h o db a s e do np o w e rt r a n s m i s s i o np a t h si s s t u d i e di nd e t a i l t h ef r a m e w o r ko fo n - l i n ev o l t a g es t a b i l i t ya s s e s s m e n tf o r l a r g es c a l ep o w e rs y s t e m sa r ed e s i g n e dt ou s es y n c h r o n o u si n f o r m a t i o n p r o v i d e db yt h ew i d ea r e am e a s u r e m e n ts y s t e m ( w a m s ) b yt h em e t h o do f p o w e rt r a n s m i s s i o np a t ha n a l y s i s ，t h ev o l t a g es t a b i l i t y o ft h e p r a c t i c a l s h a n d o n gp o w e rs y s t e mi nc h i n ai s a s s e s s e da n dt h es c h e m e st oi m p r o v e v o l t a g es t a b i l i t yb ys t a t i cv a rc o m p e n s a t o r s ( s v c s ) a r ec o m p a r e d b a s e do n t h ei m p r o v e dp o w e r - f l o wt r a c k i n ga l g o r i t h m ，an e wm e t h o dt od e t e r m i n ek e y p o w e rs o u r c e si s s t u d i e d t h em a i nc o n t r i b u t i o n so ft h ed i s s e r t a t i o na r ea s i v 山东大学博士学位论文 f o l l o w s b a s e do np o w e rt r a n s m i s s i o np a t h s ，af a s ta s s e s s m e n tm e t h o df o rs t a t i c v o l t a g es t a b i l i t yi sp r o p o s e d a l t h o u g hp o w e rf r a n s m i s s i o np a t h sa r ev e r y c o m p l e xi np r a c t i c a lp o w e rs y s t e m s ，t h ev o l t a g es t a b i l i t yd e g r e eo fp o w e r s y s t e m sc a bb er e p r e s e n t e db yt h ev o l t a g es t a b i l i t yo ft h ep o w e rt r a n s m i s s i o n p a t hw h i c hi st h em o s tp r o n et ov o l t a g ei n s t a b i l i t yd u et ot h el o c a ln a t u r eo f v o l t a g ei n s t a b i l i t yp r o b l e m s s t a r t i n gf r o mt h ev o l t a g es t a b i l i t yo fas i m p l e s y s t e m ，av o l t a g es t a b i l i t yi n d e xi sp r o p o s e db a s e do nt h ed e f i n i t i o no fp o w e r t r a n s m i s s i o np a t h sa n ds y s t e me q u i v a l e n c e t or e d u c et h ec a l c u l a t i o ni n c o m p l e xp o w e rs y s t e m s ，t h el o c a lv o l t a g es t a b i l i t yi n d e xi su s e dt od e t e r m i n e w e a kb u s e s b a s e do ne l e c t r i c a ld i s t a n c e ，p a r t i c i p a n tb u s e sa n dk e yp o w e r s o u r c e so nt h er e a c t i v ea n da c t i v ep o w e rt r a n s m i s s i o np a t h sa r ed e c i d e d t h e w e a kp o w e rt r a n s m i s s i o np a t h sa r es e a r c h e da n dt h ew e a k e s to n ei sc o m p u t e d t h r o u g ht h ee q u i v a l e n ts y s t e m t h ew e a k e s tp a t hv o l t a g es t a b i l i t yi n d e x i n c o r p o r a t i n gt h ek e yg e n e r a t o r sr e a c t i v ep o w e rr e s e r v ei su s e da sat o o lf o r v o l t a g es t a b i l i t ya s s e s s m e n t b yt h em e t h o d ，t h ew e a ka r e a sa n dt h ek e y f a c t o r sc o n t r i b u t i n gt ov o l t a g ei n s t a b i l i t yc a nb ed e t e c t e d l o a dc h a r a c t e r i s t i c s h a v ea g r e a ti m p a c to nv o l t a g es t a b i l i t y t h r o u g ht h ei m p r o v e m e n to fb o t ht h e l o c a lv o l t a g es t a b i l i t yi n d e xa n dt h ee q u i v a l e n c em e t h o d ，l o a dc h a r a c t e r i s t i c s a r et a k e ni n t oa c c o u n ti nt h ep o w e rt r a n s m i s s i o np a t h sa n a l y s i sa n dan e w v o l t a g es t a b i l i t yi n d e xi sp r o p o s e d s i m u l a t i o nr e s u l t so ft h en e we n g l a n dt e s t s y s t e md e m o n s t r a t et h a tt h ep r o p o s e dm e t h o di so ft h ef o l l o w i n gf e a t u r e s d i f f e r i n g 硝也t h et h e v e n i ne q u i v a l e n c eo r i e n t e dt h ew h o l es y s t e m 。t h e c a l c u l a t i o np r o c e s so ft h em e t h o do n l yr e q u i r et h ei n f o r m a t i o no fw e a kp o w e r t r a n s m i s s i o np a t h s r e a c t i v ep o w e rr e s e r v eo f k e yg e n e r a t o r sh a sa ni m p o r t a n t i n f l u e n c eo nt h ev o l t a g es t a b i l i t y s ot h ev o l t a g es t a b i l i t yo f t h ew e a k e s tp o w e r t r a n s m i s s i o np a t hm a yd e c l i n eo r a n dt h ew e a k e s to n em a ys h i nw h e ns o m e g e n e r a t o r sr e a c ht h e i rl i m i t s c o m b i n i n gt h ev o l t a g es t a b i l i t yi n d e xa n dt h e r e a c t i v ep o w e rr e s e r v eo fk e yg e n e r a t o r si nt h ep r o c e s so fv o l t a g es t a b i l i t y a s s e s s m e n t ，t h er e s u l t sw i l lb es a t i s f a c t o r y w h e nt h ec o m p o s i t i v el o a dm o d e l v 山东大学博士学位论文 i sa d o p t e d ，t h ev o l t a g es t a b i l i t yl i m i tw i l ln o tc o i n c i d ew i t ht h ep o w e rt r a n s f e r l i m i t b yt h ev o l t a g es t a b i l i t yi n d e xc o n s i d e r i n gl o a dc h a r a c t e r i s t i c s ，t h e v o l t a g es t a b i l i t yo fp o w e rs y s t e m sc a i lb ea s s e s s e dc o r r e c t l y r e g a r d i n gt ot h ev o l t a g ei n s t a b i l i t yp r o b l e m sc a u s e db yo l t cd u r i n gt h e l o n g t e r md y n a m i c sp r o c e s s ，e f f e c t so fo l t co nt h ev o l t a g es t a b i l i t ya r e a n a l y z e di nt h es i m p l ep o w e rs y s t e m t h ea n a l y s i so ft h es i m p l es y s t e m d e m o n s t r a t e st h ef o l l o w i n gr e s u l t s c o n s i d e r i n gt h ee x c i t a t i o nr e a c t a n c eo f i n d u c t i o nm o t o r s ，t h r e ed i f f e r e n tc h a n g i n gt r e n d so fp o w e rt r a n s f e rl i m i ta r e f o u n di nt h en o r m a lr e g u l a t i n gr a n g eo fo l t c t h e ya r em o n o t o n i ci n c r e a s e ， m o n o t o n i cd e c r e a s ea n dd e c r e a s ea f t e r i n c r e a s e ，r e s p e c t i v e l y w i t h t h e r e g u l a t i o no fr a t i o ，t w oc r i t i c a lp o i n t s ，t h a ti s ，t h ec r i t i c a lp o i n to fr e g u l a t i n g v o l t a g ee f f e c ta n dv o l t a g es t a b i l i t yc h a n g i n gw i l ls h i f t u n d e rd i f f e r e n tt r e n d s o fp o w e rt r a n s f e rl i m i t ，b ya n a l y z i n gt h er e l a t i v ep o s i t i o no ft h et w oc r i t i c a l p o i n t s ，t h ev o l t a g ei n s t a b i l i t ym e c h a n i s mc a u s e db yr e v e r s ea c t i o ni se x p l a i n e d a n dt h er e a s o no fd i f f e r e n te f f e c t so nv o l t a g es t a b i l i t yc a u s e db yr e v e r s ea c t i o n i sp o i n t e do u t a c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n tt r e n d so fp o w e rt r a n s f e rl i m i t ， d i f f e r e n tp r i n c i p l e so fe m e r g e n c yc o n t r o ls h o u l db et a k e n t h ee f f e c t i v e c o n t r o ld e p e n d so nw h e t h e rt h ep o w e ri n j c o t e dt oi n d u c t i o nm o t o r sa f t e rr a t i o r e g u l a t i n gc a nm e e tt h en e e do ft h em e c h a n i c a ll o a d f o rc o n s t a n tp o w e rl o a d s ， t h es u c c e s s i v er e g u l a t i n ge f f e c to fo l t cw i l lb em o r ec o m p l i c a t e di fd i f f e r e n t t r e n d so fp o w e rt r a n s f e rl i m i ta r ec o n s i d e r e d t h e r ei sn o to n l yt h es u c c e s s i v e o b v e r s eo rr e v e r s ea c t i o no fo l t c ，b u ta l s ot h ec o m p l e xm i xa c t i o n sw h e nt h e r a t i oi sr a i s e ds t e p w i s e b yt h ee q u i v a l e n tm e t h o do fp o w e rt r a n s m i s s i o np a t h s ， t h er e s e a r c hc o n c l u s i o no ft h es i m p l es y s t e ma r ee x p a n d e dt ot h ec o m p l e x s y s t e ma n dt h ep o w e rt r a n s f e rl i m i to fc o m p l e xs y s t e m sc a l lb ep r e d i c t e d b y c h o o s i n gt h ek e yp o w e rt r a n s m i s s i o np a t h ，t h ee f f e c to fo l t co nv o l t a g e s t a b i l i t yi nc o m p l e xs y s t e m sc a nb ea n a l y z e df a s t a c c o r d i n gt ot h en e e do fo n - l i n ev o l t a g es t a b i l i t ym o n i t o r i n g ，t h r e em a i n p a r t s o fp o w e rt r a n s m i s s i o n p a t h sa n a l y s i s a r e s i m p l i f i e dt h r o u g ht h e i n f o r m a t i o np r o v i d e db yw a m sa n dt h ef r a m e w o r kf o ro n l i n ev o l t a g e v i 山东大学博士学位论文 s t a b i l i t ya s s e s s m e n ti sd e v e l o p e d b a s e do np o w e rt r a n s m i s s i o np a t h sa n a l y s i s ， t h ev o l t a g es t a b i l i t yo fs h a n d o n gp o w e rs y s t e mi sa n a l y z e d w e a kb u s e sa r e d e c i d e db yt h el o c a lv o l t a g es t a b i l i t yi n d e x k e yp a t hv o l t a g es t a b i l i t yi n d i c e s o fp o w e rt r a n s f e rf r o mt h ew e s tt ot h ee a s ta n dl o c a lr e a c t i v eb a l a n c i n ga r e c o m p u t e dw i t l ll o a di n c r e a s i n g t h er e a c t i v ep o w e rr e s e r v ei n d i c a t o ri sa l s o c a l c u l a t e d s i m u l a t i o nr e s u l t sd e m o n s t r a t et h a tw e a kb u s e si ns b a n d o n gp o w e r s y s t e ma r ep r i m a r i l yl o c a t e di nt h ee a s ta r e a s ，s u c h a sq i n g d a oa n dy a n w e i i n t h e s ea r e a s ，l o a di n c r e a s e sr a p i d l y , b u tt h eg e n e r a t i o ni so fs h o r t a g e t h e r e f o r e ， l a r g ep o w e rn e e d st ob et r a n s f e r r e df r o mt h ew e s ta r e a sa n dt h ea b i l i t yo f v o l t a g es u p p o gf r o mt h e l o c a lg e n e r a t o r si sw e a k u n d e rc o n t i n g e n c y c o n d i t i o n s ，o p e r a t o r ss h o u l dc o n t r o lt h er e a c t i v ep o w e rf l o wo fk e yp o w e r t r a n s m i s s i o np a t h sr e a s o n a b l ya n dm a i n t a i nt h ea b i l i t yo fv o l t a g es u p p o r tf r o m t h el o c a lg e n e r a t o r s t h e ya r et h ek e yf a c t o r st oe n s u r et h ev o l t a g es t a b i l i t yo f s h a n d o n gp o w e rs y s t e m c o m p u t a t i o nr e s u l t so f t h es o f t w a r ev o l t a g es e c u r i t y a s s e s s m e n tt o o l ( v a s t ) p r o v et h ef e a s i b i l i t yo ft h ep o w e rt r a n s m i s s i o np a t h s a n a l y s i s t h es c h e m e st oi m p r o v ev o l t a g es t a b i l i t yo fs h a n d o n gp o w e rs y s t e m b ys v c s a r ec o m p a r e d t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ev o l t a g es t a b i l i t yl i m i tc a l lb e i m p r o v e db ys v c s u n d e rd i f f e r e n tm o d e sa n dt h ee f f e c ti nl a o s h a ns u b s t a t i o n i s t h e b e s t b a s e do nt h ei m p r o v e dp o w e rf l o wt r a c k i n ga l g o r i t h m ，an e wm e t h o dt o d e t e r m i n ek e yp o w e rs o u r c e si sp r o p o s e d i nt h ep r o c e s so fp o w e rt r a n s m i s s i o n p a t ha n a l y s i s ，i ti si m p o r t a n tt od e t e r m i n et h ek e yp o w e r s o u r c e s t h ea c c u r a c y o ft h ec a l c u l a t i o nd e p e n d so nw h e t h e rar e a s o n a b l ec h o i c eo ft h ep a r a m e t e r v a l u e s i ft h ep a r a m e t e rv a l u e sa r et o ob i g ，t h en u m b e ro fw e a kp o w e r t r a n s m i s s i o np a t hw i l li n c r e a s eg r e a t l ya n dt o om u c hc a l c u l a t i o nf o l l o w s c o n v e r s e l y ；i ft h ep a r a m e t e r v a l u e sa r et o os m a l l ，t h ew e a k e s tp o w e r t r a n s m i s s i o np a t hm a yb em i s s e da n dt h ec a l c u l a t i o ne r r o ri sl a r g e i nt h e a p p l i c a t i o np r o c e s s ，s u i t a b l ep a r a m e t e rv a l u e sm a yb ea c h i e v e do n l yt h r o u g h l o t so fs i m u l a t i o n sc o m b i n e dw i t hm u c hp r a c t i c a le x p e r i e n c e i nt h ei m p r o v e d p o w e rf l o wt r a c k i n ga l g o r i t h m ，d i s t r i b u t i o nf a c t o rm a t r i xi sd e c o u p l e db yt h e i 山东大学博士学位论文 r e a c t i v ep o w e rf l o we q u i v a l e n c em o d e la n dl i n ep o w e rf l o wd e e o m p o s f f i o n m o d e l t h e r e f o r e ，t h ec a l c u l a t i o ns p e e di sa c c e l e r a t e d t h r o u g hp o w e rf l o w t r a c k i n gr e s u l t sb e f o r ea n da f t e rt h ep e r t u r b a t i o n ，t h ev a r i a t i o no fg e n e r a t o r s s h a r e so nl o a di n c r e a s i n gi sc a l c u l a t e d i tc a nb eu s e da sat o o lt od e t e r m i n e k e yp o w e rs o u r c e s t h ep r o p o s e dm e t h o da v o i d st h ep r o b l e mo fp a r a m e t e r v a l u e ss e l e c t i n gi nt h eo r i g i n a lm e t h o da n dt h ea c c u r a c yi si m p r o v e d k e yw o r d s ：p o w e rs y s t e m s ；s t a t i cv o l t a g es t a b i l i t y ；p o w e rt r a n s m i s s i o n p a t h ；r e a c t i v e p o w e r r e s e r v e ；o n - l o a dt a pc h a n g e r ；w i d ea r e a m e a s u r e m e n ts y s t e m i i 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责 任由本人承担。 论文作者签名：至垂日期：幽：笙篓 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：圣垫导师签名：童：l 坠：翌日论文作者签名：生型导师签名：堡：l 墨：型日 山东大学博士学位论文 1 1 目的与意义 第1 章绪论 在电力系统的运行中，保持系统的稳定是其最重要也是最复杂的任务 之一。系统稳定破坏可能会导致系统瓦解或大面积停电等灾难性事故，给 社会和国民经济带来巨大的损失。本质上，只有一种电力系统稳定或不稳 定问题，根据系统特性、网络结构和运行方式的不同，系统失稳可以表现 出多种不同的方式。i e e e 报告中给出了两种极端情况【l 】：远方的一台同 步发电机通过输电线路接入无穷大系统( 纯功角稳定问题) ；一台同步发 电机或一个无穷大系统通过输电线路接于负荷( 纯电压稳定问题) 。 长期以来，电力工程界的学者和工程师们所关注的系统稳定主要是指 功角稳定问题，即互联的同步电机能否维持同步运行。对于这一问题，人 们已经认识得比较清楚，也发展了一套完备的分析方法和行之有效的应对 措施。随着电力系统的进一步发展，出现了许多新的不稳定事例，其中并 没有功角不稳定即将来临的迹象。它们先是系统中部分节点的电压持续下 降，随之突然下降，最终导致系统损失大量负荷或解列，在这一过程中同 步电机有时仍能维持同步运行，显然这一现象难以用传统的功角稳定理论 加以解释。二十世纪七、八十年代以来，由于电压不稳定( v o l t a g e i n s t a b i l i t y ) 或电压崩溃( v o l t a g ec o l l a p s e ) 事故，多次导致国外电力系统大量损失负荷， 甚至大面积停电，比较典型的有：1 9 7 8 年1 2 月1 9 日法国电网，1 9 8 3 年 1 2 月2 7 日瑞典电网，1 9 8 7 年7 月2 3 日日本东京电网和1 9 8 9 年3 月1 3 日加拿大魁北克电网等1 2 ，因而这一课题在世界范围内引起了学术界的广 泛关注和深入研究。但在1 9 9 6 年7 月2 日，美国西部联合电网( w s c c ) 由 于电压崩溃直接导致系统解列，2 0 0 多万人的正常供电受到了影响【，1 ，经 济损失达2 9 0 亿美元。2 0 0 3 年8 月1 4 日，美国东北部和加拿大联合电网 发生了大面积的停电事故【4 1 ，事故殃及美国东北部的8 个州及加拿大的安 大略、魁北克省，损失负荷6 1 8 0 0 m w ，2 6 3 座电厂中的5 3 1 台发电机停运， 山东大学博士学位论文 停电范围9 3 0 0 多k m 2 ，受影响区域人口达5 0 0 0 万。事故的事后分析表明， 该次大停电呈现出一种全新的电压崩溃场景，它明显不同于传统电压崩溃 概念中的场景，即无功短缺本身并没有引起电压持续下降进而造成电压崩 溃，直至最终引起电压崩溃的一条3 4 5 k v 输电线路开断前，受扰动地区的 电压水平仍然维持在一个可接受的范围内。电压崩溃是由线路相继开断造 成的，而线路相继开断则是由线路负荷的转移