Question

什么是电力系统稳态？（后附国网真题）

Answer 1

01、 电力系统稳定概述和分类

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：

静态稳定

电力系统受到小干扰后,不发生自发振荡和非同期性的失步,自动恢复到起始运行状态和能力。

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。

暂态稳定

电力系统受到大干扰后，各发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复得到原来稳定运行状态的能力，通常指第一或第二摆不失步。

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。

动态稳定

电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持较长过程的运行稳定性的能力，通常指电力系统受扰动后不发生发散振荡或持续的振荡，是电力系统功角稳定的另一种形式。

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。

02、电力系统稳定相关例题

1、电力系统动态稳定性是指（ ）

A、正常运行的电力系统受到小干扰作用后，不发生自发振荡或失步，自动恢复到初始运行状态的能力。

B、是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。

C、正常运行的电力系统受到大干扰作用后，保持同步运行的能力。

D、正常运行的电力系统受到大干扰作用时，不发生自发振荡和失步，自动恢复到初始运行状态的能力。

答案：B解析：动态稳定性指的是电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。

2、电力系统稳定分析的最终目的是（ ）

A、求发电机转子摇摆曲线，并根据摇摆曲线判断系统运行的稳定性。

B、求发电机的功角特性曲线，并根据发电机的功角特性曲线线判断系统运行的稳定性。

C、求发电机定子电流的变化曲线，并根据电流变化曲线判断系统运行的稳定性。

D、求发电机端电压变化曲线，并很据电压变化曲线判断系统运行的稳定性。

答案：A 解析：电力系统稳定分析的目的是通过求取发电机转子摇摆曲线，根据摇摆曲线判断系统运行的稳定性所属知识点：电力系统稳定性的基本概念难度系数：2（难、中、易，依次对应3、2、1）

3、分析电力系统暂态稳定性应考虑的干扰形式是（ ）

A、系统切除一台并列运行的变压器或发电机。

B、系统大容量用用电设备的突然投入会退出。

C、系统三相短路。

D、电力系统安全稳定运行导则规定的扰动形式。

答案：D 解析：暂态稳定性应考虑《电力系统安全稳定导则》规定的所有扰动形式所属知识点：电力系统稳定性的基本概念难度系数：2（难、中、易，依次对应3、2、1）

4、作为判据

主要应用于分析简单系统的（ ）

A、暂态稳定 B、故障计算 C、静态稳定 D、调压计算

答案：C 解析：该判据是静态稳定判据所属知识点：电力系统静态稳定的实用判据难度系数：1（难、中、易，依次对应3、2、1）

5、下面能够提高三相短路情况下电力系统并列运行暂态稳定性的一组措施是（ ）

A、快速切除故障，快速关闭汽轮发电机气门，变压器中性点经小电阻接地。

B、快速切除故障，线路装设重合闸，变压器中性点经小电阻接地。

C、快速切除故障，快速关闭汽轮发电机气门，线路装设重合闸。

D、快速切除故障，变压器中性点经小电阻接地，发电机装设强励磁装置。

答案：C 解析：变压器中性点经小电阻接地，是针对接地故障的电气制动，可提高接地故障时系统暂态稳定性，但对三相短路不起作用所属知识点：提高电力系统暂态稳定性的措施难度系数：2（难、中、易，依次对应3、2、1）

6、重合闸的动作时间主要取决于，灭弧的去游离时间，去游离时间主要和（ ）

A、线路的电压等级和故障电流的大小

B、线路的负荷大小和故障电流的大小

C、线路的负荷大小和电压等级

D、线路负荷的大小和线路扰动的大小

答案A解析：重合闸动作愈快对稳定愈有利，但是重合闸的时间受到短路处去游离时间的限制。如果在原来短路处产生电弧的地方，气体还处在游离的状态下而过早地重合线路断路器，将引起再度燃弧，使重合闸不成功甚至扩大故障。去游离的时间主要取决于线路的电压等级和故障电流的大小，电压愈高，故障电流愈大，则去游离时间愈长。

7、［多选］下列措施能够提高电力系统暂态稳定性的是（ ）

A、快速切除故障

B、采用自动重合闸装置

C、强行励磁装置和电气制动措施

D、控制原动机输出的机械功率

答案：ABCD 解析：提高暂稳的措施：1）快速切除故障和自动重合闸装置的应用；2）提高发电机输出的电磁功率（发电机实行强行励磁，电气制动，变压器中性点小电阻接地）；3）减少原动机输出的机械功率所属知识点：提高电力系统暂态稳定性的措施难度系数：2（难、中、易，依次对应3、2、1）

8、［多选］提高静态稳定性的措施有（ ）

A、采用自动调节励磁装置 B、减小元件的电抗

C、改善系统的结构和采用中间补偿设备 D、采用自动重合闸

答案：ABC 解析：提高静态稳定性的措施：1）采用先进的自动励磁调节装置；2）减小线路电抗（分裂导线，通过线路电压等级，串联电容补偿）；3）改善系统结构和采用中间补偿设备所属知识点：提高电力系统静态稳定性的措施难度系数：2（难、中、易，依次对应3、2、1）

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9、［多选］为保证电力系统运行的稳定性，维持电网频率、电压的正常水平，系统应有足够（ ）

A、备用变压器容量； B、静态稳定储备；

C、有功备用容量； D、无功备用容量

答案：BCD 解析：保证稳定性，需要足够的静态稳定储备；维持电网频率，需要足够的有功储备；维持电压水平，需要足够的无功储备所属知识点：电力系统稳定性的基本概念难度系数：2（难、中、易，依次对应3、2、1）