电力系统电压特性无功负荷电压特性

无功负荷包括电力网中变压器与输电线路消耗的无功功率和用户中各种用电设备消耗的无功功率。其中主要消耗者是用电设备中大量的异步电动机，它对电力系统的无功负荷电压特性起决定作用。

在电力由发电厂送到用户的路程中，经过了输、配电线路和各级变压器，这些设备都具有相对很大的电抗和相对较小的电阻(即电联阻抗接近于纯电感性)，当通过与母线电压相位相差90°的无功电流时。将在这些设备的电抗上产生与供电母线电压同相位的电压降落，而直接使受电侧电压下降;而当通过与母线电压同相位的有功电流，在电抗上产生的电压降将与电原电压差90°。因而对受电侧电压的绝对值影响显著地较小。因此，在实际的电力系统运行中，应当尽可能避免经高电抗设备(例如长距离的输电线路，传送有功功率的变压器)传送无功功率 。

调相机、发电机、静电电容器、静止补偿器等都是无功电源设备。装在负荷中心附近的调相机在电力系统需要无功功率时，可以过励磁运行。向系统抬送无功功率。当系统无功功率过剩时，它可以欠励磁运行，系统吸收大约相当于其规定容量50%-65%的无功功率，故具有良好的调压作用。发电机增减其无功出力可使电压升高或降低，但发电机主要是发出有功功率，且现代电力系统发电机多远离负荷，一般用发电机所发无功出力补偿输电线路损耗(重负荷时)或吸收线路多余的无功功率(轻负荷时)。静电电容器送到系统中的无功功率与其端电压的平方成正比，当系统电压下降时，其无功功率大量下降，使系统无功电漂反而减少，对系统的电压稳定是不利的。各种类型的静止补偿器均有使其端电压维持恒定的特性，在需要紧急提供高速响应的无功功率情况下，在一定范围内能按系统需要送出或吸收无功功率 。

在系统运行中.按分层分区并有备用的原则，使无功功率达到平衡。分层是按电压等级分层.通过补偿使不同电压等级电力网之间的无功潮流为零或尽可能减小。分区是按地区补偿，使本地区内的无功功率自行平衡，免除经过输电线路输送无功功率，以维持系统稳定和电压质量系统中必须有一定数量的无功备用容量，特别是在受电地区更为必要。无功备用容量是防止在大容量补偿设备、发电机组或输电线路发生事故后，系统由于缺少无功而失去稳定。系统内在必要的地区，如受电地区。应装设一定容t的按电压降低自动减负荷装里和编排事故拉闸序位，以防止发生电压崩溃事故。

在分区平衡的基础上，补偿容量须具有调节能力，以适应负荷变化和保持电压质量的要求。装设有载调压变压器，可以保持负荷点的正常供电电压，但必须有充足的无功就地补偿容量.此点是防止电力系统发生电压崩溃应注意的一个重要问题。对轧钢等大容最冲击负荷，采用静止补偿器补偿，可以平复电压闪变。

在线路两侧均应配置相应的无功功率吸收及补偿设备。目的是防止电压过高或太低，并提高线路的物送容量。如果一侧接发电厂，则应充分利用发电机组的无功功率补偿及进相运行能力。为防止电压过高，线路应实现并联电抗器补偿。对高电压长距离输电线路采用串联电容器补偿时，其主要目的是用以提高线路的输送能力。改善线路的稳定性能。

对城市中较多的电力电缆线路多用并联电抗器补偿，以防止因电缆线路失去负荷后的充电功率而产生高电压 。2100433B

电力系统电压稳定性及其控制第1章

概论

1.1 现代电力系统

1.2 电力系统运行及控制

1.3 电力系统稳定性的定义及分类

1.4 电力系统电压不稳定事故及其特征

1.5 电压稳定性的研究

电力系统电压稳定性及其控制第2章

电力系统和设备的特性

2.1 电力传输系统特性

2.2 发电系统特性

2.3 负荷系统特性

2.4 无功补偿设备特性

电力系统电压稳定性及其控制第3章

电压稳定分析的数学理论基础

3.1 可行域与边界理论

3.2 动力系统基本概念

3.3 分岔理论基础

3.4 微分——代数系统

3.5 多时标

电力系统电压稳定性及其控制第4章

电压稳定性分析的数学模型

4.1 概述

4.2 发电机系统模型

4.3 负荷模型

4.4 有载调压变压器（OLTC）

4.5 机械投切电容器（HSC）和电抗器（HSR）

4.6 FACTS设备模型

4.7 高压直流输电系统（HVDC）的模型

电力系统电压稳定性及其控制第5章

电压稳定性的静态分析

5.1 概述

5.2 负荷能力极限

5.3 电压稳定性和转子角度稳定性关系

5.4 电压稳定性（P-U曲线分析）

5.5 电压稳定性（U-Q曲线分析）

5.6 电压稳定性和潮流问题

5.7 用于电压稳定分析的扩展潮流

5.8 电压稳定的灵敏度分析

5.9 电压稳定的分岔分析——最短路径算法

电力系统电压稳定性及其控制第6章

电压稳定的特征结构分析法

6.1 概述

6.2 特征结构分析法

6.3 用于电压稳定分析的奇异值分解法

6.4 电压稳定性的模态分析

电力系统电压稳定性及其控制第7章

电压稳定性的指标

7.1 概述

7.2 电压稳定性分析的指标类型和要求

7.3 静态电压稳定性指标

……

电力系统电压稳定性及其控制第8章

电压稳定性的动态公析方法

……

电力系统电压稳定性及其控制第9章

在线电压稳定性分析的功能要求

……

电力系统电压稳定性及其控制第10章

电压稳定性的预防与校正控制

附录A 电力系统电压不稳定事故

附录B 测试系统稳态和动态的数据

附录C 3机12节点系统计算数据

附录D IEEE-新英格兰10机39节点系统2100433B

2021年10月11日，《电力系统电压和无功电力技术导则》发布。

2022年5月1日，《电力系统电压和无功电力技术导则》实施。

内容简介

电力系统本质上是一个动态的非线性系统，电压稳定性态的改变，实质上是一种从稳态走向分叉的过程。本书利用分叉理论，并结合算例，对电力系统电压稳定性有关问题进行了系统的分析讨论。主要内容包括：动态电力系统电压失稳机理、稳定性的分析方法、负荷特性对电压稳定性的影响、励磁调节器对电力系统电压稳定性的影响、无功补偿对电压稳定性的影响、交直流系统电压稳定性、电压稳定与同步稳定的关联性以及如何提高电力系统电压稳定性等问题。 　　本书可供从事电力系统科研、运行和分析等方面的工程技术、管理人员以及高等院校相关专业的师生参考使用。2100433B