电力系统稳定概述和分类

　　稳定的分类其实至今为止都没有一定统一的定论，欧洲和美洲很多都不一样，有传统的分类也有现在的分类。姑且按我自己的想法梳理。

　　电力系统稳定分为三个电量的稳定：电压稳定、频率稳定、功角稳定。

　　功角的稳定又分为三种：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。

　　其中，静态稳定是系统受到小扰动后系统的稳定性；暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性；动态稳定是小扰动后或者是大扰动1－2周波后的，并且采取技术措施后的稳定性。

　　上述三个稳定性概念，采用一个碗中放置一个球，用这个球在受到外部作用后是否回到原来的位置来比喻说明：

　　一个碗中放一个球，当这个球受到外部的一个小力量，它就偏离原来位置，如果这个碗高度很矮，矮的像一个盘子，这个球就有可能从碗中掉下来，我们就说这个系统静态稳定不足。事实上，电力系统的小扰动不断在发生，碗中的球也就在碗底不断的在滚动，碗的高度越高，这个系统的静态稳定极限就越大，系统也就越稳定。

　　当碗中的球受到一个大的外部力量，这个球能否还在碗中就是系统的暂态稳定问题。提高系统暂态稳定的最主要措施就是快速的继电保护。继保的作用就相当于减少这个外部力量的作用时间，继保越快，外力的作用时间就越短，这个球就不会一下子掉下来。而自动电压调节器此时作用相当于自动改变这个碗的坡度，当这个球上升时增加坡度，当下降时就减少这个坡度，使这个球在碗中滚动幅度迅速减小。

　　如果这个碗和球之间的摩擦很小，这个球受到扰动后在碗中来回滚动时间就很长，特别是，如果这个扰动的外力不断的来回施加，就比如我们不断的荡秋千，这个球就永远不停的来回滚动甚至掉下来，我们就说这个系统的动态稳定性差。这里的摩擦阻力相当于电力系统的阻尼，这个来回不断施加的外部力量就相当于自动电压调节器产生的负阻尼。一般来说，自动电压调节器在电力系统的动态稳定中起坏作用，产生负阻尼，使整个系统阻尼减少。当我们在自动电压调节器中增添PSS装置，PSS就把自动电压调节器原来所产生的负阻尼变为正阻尼，相当于增加碗和球的摩擦系数，使球的滚动幅度快速减小，于是这个系统的动态稳定性就满足要求。

　　《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系统承受大扰动能力的标准分三级：

　　第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供电[对于出现概率较高的单一元件故障，不采取稳定控制措施]；

　　第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷[出现概率较低的严重故障];

　　第三级标准：当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃，并尽量减少负荷损失[出现概率很低的多重性严重事故]。

　　国网的安全稳定三道防线总体上应满足三级标准要求。

　　继电保护是第一道防线，但第一道防线的正确动作并不一定能完全满足稳定导则中规定的第一级标准，例如，一些联系相对薄弱的电网连单瞬、单永故障都存在问题，需要采取稳定控制措施来提高电网的送电能力；

　　稳定控制系统是基于对电网的稳定分析而配置的，它只针对预想的运行方式、预定的故障类型，如果出现了预想以外的方式或故障，则稳控系统不能保证电网的稳定性，即第二道防线是人们主动出击采取的措施；

　　第三道防线则是兜底的，凡是多重故障、预想之外的事故导致系统失去同步或频率、电压异常，由第三道防线的装置采取控制措施，防止事故扩大，防止系统崩溃，即第三道防线是被动应对大事故的手段。

　　电力系统稳定控制阶段示意图如下：