文档介绍：电力系统稳定性分析
授课人：魏 炜
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Introduction to Power System Stability Analysis
第6章 暂态稳定性分析
引言
根据IEEE建议，电力系统稳定性可以根据受扰大小进行分类：
大扰动稳定(Transient Stability)：系统在经历一些大的扰动后(线路出现三相短路、变压器突然停业、发电机和重要负荷的突然退出等)，系统是否能够过渡到一个新的运行点(平衡点)；
小扰动稳定(Small Signal/Steady State Stability)：系统在缓慢变化过程中，系统的关键参量不出现急剧的变化(自发的振荡或单调的发散)；等效定义：受到微小扰动后可恢复原来运行状态，也常被称为是运行点的稳定性。
静态稳定(Static Stability)：系统在运行过程中，潮流方程存在可行解，同时各种关键设备的限制(发电机出力上下限、线路或变压器的传输极限等) 能够得到满足，也称为Static Power Flow Stability，近年来这方面的很多研究多侧重研究电力系统静态电压稳定性问题。
引言
此外，通常还可以根据系统最后失稳的场景和性质进行划分，将系统稳定问题分为：
功角稳定(Power-Angle Stability, Transient Stability)：系统在经历扰动后，某些发电机的转速出现持续加速/减速或与其他发电机产生持续的振荡，系统无法正常运行；
电压稳定(Voltage Stability)：系统在扰动后，系统关键节点的电压出现持续振荡或单调的下降，导致系统无法正常运行；
引言
功角失稳和电压失稳的场景，可能是大扰动引起的，也可能是由于小扰动引起的，因此也可以进一步细分为大扰动(暂态)的功角/电压稳定性、小扰动(暂态)的功角/电压稳定性。也即：上述两种分类方法是相互补充的；
大扰动情况下系统的功角稳定性是人们长期研究的一个问题，早期城市规模较小，负荷分散，单纯的电压稳定性问题很少发生，因此在学术/工业界，常将暂态稳定性和大扰动的功角稳定性等同，在阅读文献时，需要注意；
在我国实际电力调度运行部门习惯上称小扰动稳定(负荷的缓慢变动引起的单调或振荡情况)为动态稳定性；
系统稳定是一个统一概念，只是出于研究的方便，才人为地划分了各种稳定性问题。
大负荷区暂态稳定
第六章 电力系统暂态稳定分析
提 纲
简介
时域仿真分析方法
网络方程及其相关模型
简单系统稳定性分析
暂稳分析中FACTS元件的考虑
小结
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第6章 暂态稳定分析—简介
首先强调：暂态稳定分析，特指系统在受到大扰动后能否过渡到一个新的运行点的稳定性问题。因此根据前面的分类，它涵盖了大扰动的功角和电压稳定性。
大扰动的功角稳定性：一般指系统在出现大的扰动后的单摆稳定问题，研究的时间较短(几秒之内) 。
大扰动的(中长期)电压稳定性：需要同时考虑快速变化元件(发电机机电-暂态过程、励磁调节器、PSS装置、HVDC、FACTS元件等)和慢速调节设备(原动机及其调速器、恢复性动态负荷)的动态过程，时间跨度几十秒到几分钟。
现在，大扰动后的多摆功角稳定性也成为业界关注的一个热点问题，这一问题的时间跨度和大扰动后的电压稳定性基本吻合(中国国电公司修改了运行导则，仿真时间50秒)。
基于WAMS的系统暂态稳定在线评估研究是一个热点。
第6章 暂态稳定分析—简介
单摆稳定
单摆不稳定
多摆不稳定
第6章 暂态稳定分析—简介
暂态稳定的一般场景
系统出现较大扰动 故障点出现短暂的暂态过程(电磁暂态) 线路潮流出现变化 发电机输出的电磁功率受到影响 因发电机原动机系统调节特性较慢(几秒到几分钟) 发电机转子转矩出现失衡 导致部分发电机加速或减速 进一步导致网络中的潮流出现振荡型变化 引起FACTS/HVDC/Exciter/Governor等的进一步变化，在此过程中，故障元件可能被切除，人为的或预先设定的一些控制环节会动作。
第6章 暂态稳定分析—简介
暂态稳定涉及的系统参数变化
网络和相关设备的电磁暂态过程
网络潮流参数的动态变化(包括长线的波过程和谐波)
继电保护装置动作引起的电磁暂态过程
发电机的机电暂态过程(转子在电磁功率变动过程中动态)
Exciter/FACTS元件的控制过程
动态负荷的变化
慢调节特性元件的控制和调整(Governor/OLTC/可投切补偿装置)等
时间跨度为毫秒级，一般简化处理为代数变量，即 利用其
稳态结果参与稳定计算(波过程、谐波衰减、定子及线路电