現(xiàn)代大電網雖然具有無可比擬的優(yōu)點,但隨著聯(lián)網的發(fā)展和供電區(qū)域的擴大,也增加了穩(wěn)定破壞事故發(fā)展為大面積停電事故的可能性。我們常常要求電網具有經濟性、可靠性和靈活性,但這三者既是相互矛盾的,又要求相互適應。對大電網而言,最突出的問題是保證大電網的安全穩(wěn)定。現(xiàn)代大電網存在四個安全穩(wěn)定問題:大電網瓦解、穩(wěn)定破壞、電壓崩潰和頻率崩潰事故。
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大電網瓦解事故是指聯(lián)網運行的電力系統(tǒng),由于事故而分裂成兩塊及以上的孤立電網。引起大電網瓦解的原因是多種多樣的,如線路大面積污閃事故,穩(wěn)定破壞事故,單一事故觸發(fā)連鎖反應等。由于分裂后的孤立電網往往做不到區(qū)域內的發(fā)電、用電平衡,因此,大電網瓦解常來大面積停電的嚴重后果。
(二)穩(wěn)定破壞事故
穩(wěn)定破壞事故是指并網運行的發(fā)電機組之間失去同步運行的情況。失去同步運行穩(wěn)定性的后果是系統(tǒng)發(fā)生振蕩,引起電網中樞點電壓、發(fā)輸電設備的電流大幅度地周期振蕩。電網因不能連續(xù)向負荷政黨供電而不能持續(xù)運行,如果處理不當,將引起系統(tǒng)的大面積停電。同步穩(wěn)定性一般分為三種,即靜態(tài)、動態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定。
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電壓崩潰事故是指受端電網因為嚴重缺乏無功功率而失去電壓穩(wěn)定性的情況。電網失去電壓穩(wěn)定性的后果,則是系統(tǒng)電壓崩潰,使受影響的地區(qū)全部停電。電壓崩潰有兩種形式,一是由于受端負荷持續(xù)增長,電網電壓逐漸下降,最后發(fā)生不可逆轉的崩潰現(xiàn)象,這種形式稱為靜態(tài)電壓穩(wěn)定性破壞;二是由于主設備故障,如一臺大機組或主聯(lián)絡線跳閘,使受端出現(xiàn)較大無功缺額,電壓突然嚴重下降且不能恢復,導致電壓崩潰,這種形式稱為動態(tài)電壓穩(wěn)定性破壞。
?。ㄋ模╊l率崩潰事故
頻率崩潰事故是指電網由于有功功率缺乏而導致系統(tǒng)頻率下降,最后失去頻率穩(wěn)定性的現(xiàn)象。失去頻率穩(wěn)定性的后果,是發(fā)生頻率崩潰,引起整個系統(tǒng)全部停電。引起頻率崩潰的原因,多是大機組跳閘(或全廠停電)、重要送、受電聯(lián)絡線跳閘,使電網突然出現(xiàn)大量的有功功率缺額。