2025年大學(xué)《系統(tǒng)科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與優(yōu)化考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后括號(hào)內(nèi)）1.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在微小擾動(dòng)下，不失去同步運(yùn)行，且運(yùn)行狀態(tài)能自動(dòng)恢復(fù)到原始運(yùn)行狀態(tài)的能力。以下哪種情況屬于靜態(tài)穩(wěn)定破壞？A.系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障，故障清除后發(fā)電機(jī)失去同步B.系統(tǒng)受到微小擾動(dòng)后，功角增大并最終穩(wěn)定在一個(gè)新的角度C.系統(tǒng)受到微小擾動(dòng)后，功角持續(xù)增大直至發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)解列D.系統(tǒng)受到微小擾動(dòng)后，功角先增大后減小，最終回到原始角度2.在功角穩(wěn)定性分析中，靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)通常用(Kp)或(H)來表示。這兩個(gè)指標(biāo)分別衡量的是系統(tǒng)的哪種穩(wěn)定性裕度？A.(Kp)衡量加速面積，(H)衡量減速面積B.(Kp)衡量同步功率，(H)衡量阻尼能力C.(Kp)衡量功角變化速度，(H)衡量功角恢復(fù)能力D.(Kp)衡量發(fā)電機(jī)輸出功率變化，(H)衡量系統(tǒng)阻尼功率3.對(duì)于簡單的電力系統(tǒng)，在進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定性分析時(shí)，如果功角特性在運(yùn)行點(diǎn)處存在正實(shí)部的特征值，則表明系統(tǒng)：A.小干擾穩(wěn)定性良好B.暫態(tài)穩(wěn)定性良好C.存在暫態(tài)不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)D.靜態(tài)穩(wěn)定性良好4.在電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路故障時(shí)，故障點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)電壓和電流的零序分量。零序分量的存在主要與以下哪個(gè)因素密切相關(guān)？A.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)特性B.系統(tǒng)的有功功率和無功功率平衡C.故障點(diǎn)與地之間的等效阻抗D.系統(tǒng)的頻率變化5.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的有效措施之一是快速切除故障?？焖偾谐闹饕康氖牵篈.減小故障對(duì)系統(tǒng)頻率的影響B(tài).減小故障對(duì)系統(tǒng)電壓的影響C.減小故障期間的加速面積，增加減速面積D.減小系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β?.電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（SS）的主要作用是：A.提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性B.提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，增強(qiáng)阻尼C.快速清除系統(tǒng)中的故障D.自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功和無功功率7.在電力系統(tǒng)中，同步調(diào)相機(jī)和靜止無功補(bǔ)償器（SVC）都能提供無功功率支持，幫助維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定。兩者相比，同步調(diào)相機(jī)的主要優(yōu)勢在于：A.控制響應(yīng)速度更快B.運(yùn)行維護(hù)成本更低C.能提供vars功率，也能吸收vars功率D.無需旋轉(zhuǎn)部件，可靠性更高8.高壓直流輸電（HVDC）系統(tǒng)在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性方面可能帶來的影響包括：A.提高交流系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性B.增強(qiáng)交流系統(tǒng)阻尼C.可能引發(fā)次同步/超同步振蕩D.簡化交流系統(tǒng)的保護(hù)配置9.在利用線性化方法進(jìn)行小干擾穩(wěn)定性分析時(shí)，需要將非線性系統(tǒng)在運(yùn)行點(diǎn)附近進(jìn)行泰勒展開，并忽略高階項(xiàng)。這種方法的主要假設(shè)前提是：A.系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很小B.系統(tǒng)受到的擾動(dòng)幅度非常小C.系統(tǒng)特征值都位于左半復(fù)平面D.系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)都同步運(yùn)行10.將系統(tǒng)科學(xué)中的優(yōu)化理論應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與控制，其核心目標(biāo)通常是：A.在保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，最小化某種成本函數(shù)或最大化某種效益函數(shù)B.確保系統(tǒng)在各種可能的擾動(dòng)下都能保持同步運(yùn)行C.最大化系統(tǒng)的有功功率傳輸能力D.最小化系統(tǒng)的運(yùn)行損耗二、簡答題（每題5分，共25分。請(qǐng)簡潔明了地回答下列問題）1.簡述電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性分析的基本原理。2.簡述影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的主要因素。3.簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（SS）的基本工作原理及其與AVR的區(qū)別。4.簡述什么是次同步振蕩（SSO）及其可能引發(fā)的問題。5.從系統(tǒng)科學(xué)的角度，簡述分析復(fù)雜電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵思路。三、計(jì)算題（每題10分，共30分。請(qǐng)列出必要的公式、計(jì)算步驟和結(jié)果）1.某簡單電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式和故障后瞬間（預(yù)故障狀態(tài)）的功角特性分別為：P=1.0sinδ和P=0.8sinδ。系統(tǒng)運(yùn)行在δ=30°。求該系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)(Kp)。2.一個(gè)簡單的電力系統(tǒng)，在發(fā)生三相短路故障后，故障清除瞬間的功角方程為：M(dδ/dt)+H(dδ/dt)+(D/2)δ'=Pm-Pe。其中，M=5秒，H=40，D=10，δ'是δ的微分，Pe=1.0sinδ。假設(shè)故障前系統(tǒng)運(yùn)行在δ=0，求故障清除后，使系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的最大臨界功角(δcr)。3.某電力系統(tǒng)采用線性化方法分析小干擾穩(wěn)定性，在運(yùn)行點(diǎn)處的特征值矩陣為[A]。已知其中一個(gè)特征值為(0.5+j0.2)。請(qǐng)判斷該系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性，并說明理由。四、分析題（每題12.5分，共25分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)下列問題進(jìn)行深入分析和闡述）1.假設(shè)某電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)存在一定的穩(wěn)定性裕度，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為薄弱，容易受到擾動(dòng)。請(qǐng)分析在以下兩種情況下，系統(tǒng)可能出現(xiàn)的穩(wěn)定性問題，并提出相應(yīng)的提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)措施建議：a.系統(tǒng)中某條重要輸電線路發(fā)生永久性故障。b.系統(tǒng)中某個(gè)大型發(fā)電機(jī)突然失去勵(lì)磁。2.結(jié)合系統(tǒng)科學(xué)中網(wǎng)絡(luò)理論或控制理論的思想，分析如何評(píng)估一個(gè)大型復(fù)雜電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性脆弱性，并提出一種可能的穩(wěn)定性增強(qiáng)策略或控制方法。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.C解析思路：靜態(tài)穩(wěn)定性破壞是指系統(tǒng)在微小擾動(dòng)下無法恢復(fù)同步運(yùn)行，最終導(dǎo)致失步解列。選項(xiàng)A描述的是暫態(tài)穩(wěn)定性破壞。選項(xiàng)B和D描述的是系統(tǒng)在擾動(dòng)后能夠恢復(fù)到原始或新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，屬于靜態(tài)穩(wěn)定。2.B解析思路：Kp（或S）代表功角特性在運(yùn)行點(diǎn)處的切線斜率，反映了系統(tǒng)同步功率的大小，即抵抗功角變化的能力。H代表功角方程線性化后阻尼項(xiàng)系數(shù)的一半，反映了系統(tǒng)阻尼振蕩的能力。3.C解析思路：暫態(tài)穩(wěn)定性分析通?；诠欠匠痰臄?shù)值解或特征值分析。特征值的實(shí)部為正表示對(duì)應(yīng)模式是發(fā)散的，即系統(tǒng)狀態(tài)會(huì)隨著時(shí)間的推移偏離平衡點(diǎn)，導(dǎo)致暫態(tài)不穩(wěn)定。4.C解析思路：不對(duì)稱短路故障（如單相接地、兩相接地、兩相短路接地）會(huì)導(dǎo)致故障點(diǎn)出現(xiàn)電位升高和接地電流，這需要通過大地形成回路。故障點(diǎn)與地之間的等效阻抗是決定零序電流大小和故障點(diǎn)零序電壓的關(guān)鍵因素。5.C解析思路：故障期間，發(fā)電機(jī)輸出功率減小而輸入功率基本不變，導(dǎo)致功角加速增大（加速面積）?？焖偾谐收峡梢钥s短故障持續(xù)時(shí)間，從而減小加速面積，同時(shí)允許功角有較大幅度的減?。p速面積），增加了減速面積與加速面積的差值，有利于系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定。6.B解析思路：SS的主要目的是補(bǔ)償或增強(qiáng)系統(tǒng)在功角擺動(dòng)過程中的阻尼功率，抑制或消除低頻振蕩，從而提高暫態(tài)穩(wěn)定性和小干擾穩(wěn)定性。7.C解析思路：同步調(diào)相機(jī)是同步電機(jī)，可以通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流改變無功功率輸出或吸收，具有“靈活”的vars支持能力。SVC（特別是TCR部分）通常只能快速調(diào)節(jié)感性無功，吸收或發(fā)出容性無功能力有限或需要額外配置設(shè)備。STATCOM則能快速雙向調(diào)節(jié)vars。8.C解析思路：HVDC通過直流線路傳輸功率，其控制系統(tǒng)特性（如換流閥的阻尼特性）有時(shí)可能與交流系統(tǒng)同步機(jī)慣性、阻尼相互作用，在特定參數(shù)配合下可能引發(fā)次同步或超同步振蕩。9.B解析思路：線性化方法（小干擾分析）的適用前提是擾動(dòng)足夠小，使得系統(tǒng)在運(yùn)行點(diǎn)附近的非線性特性可以用線性函數(shù)近似代替，這樣才保證了線性化后的系統(tǒng)模型能夠準(zhǔn)確反映系統(tǒng)對(duì)微小擾動(dòng)的響應(yīng)趨勢。10.A解析思路：優(yōu)化理論在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性應(yīng)用中的核心在于，在滿足一系列安全穩(wěn)定約束條件（如穩(wěn)定性裕度、運(yùn)行極限等）的前提下，通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)（如發(fā)電機(jī)出力、控制器參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌┗蜻\(yùn)行方式，以實(shí)現(xiàn)特定的優(yōu)化目標(biāo)，如最小化系統(tǒng)運(yùn)行成本、損耗，或最大化系統(tǒng)承載能力等。二、簡答題1.解析思路：功角穩(wěn)定性分析基于如下原理：首先建立描述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)功角特性的微分方程（通常為swingequation的簡化形式）；然后在運(yùn)行點(diǎn)處將非線性功角特性進(jìn)行線性化，得到線性化的狀態(tài)空間方程；接著求解該線性化系統(tǒng)的特征值（即判斷系統(tǒng)各模式的穩(wěn)定性）；最后結(jié)合功角特性曲線分析系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定裕度。其核心是利用功角與轉(zhuǎn)子角度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程來描述和預(yù)測系統(tǒng)在擾動(dòng)下的行為。2.解析思路：影響暫態(tài)穩(wěn)定性的主要因素包括：①故障類型與位置：短路故障（特別是靠近發(fā)電機(jī)或負(fù)荷端）對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大；②清除時(shí)間：故障切除越快，對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定越有利；③系統(tǒng)運(yùn)行方式：運(yùn)行方式變化（如負(fù)荷水平、發(fā)電機(jī)出力）會(huì)改變功角特性，影響穩(wěn)定裕度；④系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：線路阻抗、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如弱電網(wǎng)、環(huán)路電網(wǎng)）都會(huì)影響暫態(tài)穩(wěn)定性；⑤發(fā)電機(jī)與輸電系統(tǒng)特性：發(fā)電機(jī)的慣性時(shí)間常數(shù)M、阻尼系數(shù)D、輸電線路阻抗等。3.解析思路：SS的工作原理是檢測發(fā)電機(jī)功角或角速度的偏差及其變化率，產(chǎn)生一個(gè)附加的勵(lì)磁信號(hào)疊加到AVR的輸出上。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)導(dǎo)致功角擺動(dòng)時(shí)，SS會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與功角擺動(dòng)頻率相關(guān)的附加阻尼轉(zhuǎn)矩（通過勵(lì)磁作用間接實(shí)現(xiàn)），這個(gè)轉(zhuǎn)矩有助于抑制功角擺動(dòng)，增強(qiáng)系統(tǒng)的阻尼。AVR主要根據(jù)電壓偏差調(diào)節(jié)勵(lì)磁，以維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定，其作用對(duì)象是電壓，而SS的作用對(duì)象是功角或角速度的變化，目的是增強(qiáng)阻尼能力。4.解析思路：次同步振蕩（SSO）是指電力系統(tǒng)在發(fā)生故障或擾動(dòng)后，同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可能暫時(shí)性地低于系統(tǒng)同步轉(zhuǎn)速，并在此低頻（次同步頻率）下發(fā)生機(jī)電振蕩的現(xiàn)象。其物理機(jī)制通常與交流系統(tǒng)中的串聯(lián)電容效應(yīng)以及同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的次同步轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)。SSO可能引發(fā)的問題在于，如果發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的次同步振蕩頻率與系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)低頻的電力電子設(shè)備（如整流器、變頻器）的次同步轉(zhuǎn)動(dòng)慣量發(fā)生共振，可能導(dǎo)致該設(shè)備產(chǎn)生額外的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而加速發(fā)電機(jī)失步，最終導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。5.解析思路：從系統(tǒng)科學(xué)角度分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，關(guān)鍵思路包括：①系統(tǒng)整體性：將電力系統(tǒng)視為一個(gè)由發(fā)電機(jī)、線路、負(fù)荷、控制設(shè)備等組成的復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，關(guān)注各部分之間的相互作用和相互影響；②網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯悍治鲭娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)（如樹狀、環(huán)網(wǎng)、網(wǎng)狀）對(duì)信息傳播、功率傳輸和穩(wěn)定性傳播的影響；③系統(tǒng)辨識(shí)與建模：利用系統(tǒng)科學(xué)的方法（如狀態(tài)空間法、網(wǎng)絡(luò)模型）建立能夠反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為和穩(wěn)定特性的數(shù)學(xué)模型；④魯棒性與脆弱性分析：研究系統(tǒng)在參數(shù)不確定性、拓?fù)渥兓⑼獠繑_動(dòng)下的行為，識(shí)別系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和潛在風(fēng)險(xiǎn)；⑤控制與優(yōu)化：應(yīng)用控制理論和優(yōu)化算法設(shè)計(jì)能夠維持系統(tǒng)穩(wěn)定或增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制策略和優(yōu)化方案。三、計(jì)算題1.解析思路：靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)(Kp)表示實(shí)際運(yùn)行點(diǎn)處的同步功率對(duì)功角變化的敏感程度，其計(jì)算公式為Kp=(dP/dδ)_(δ=δ0)/(Pmax-Pmin)_(δ=δ0)。其中，(dP/dδ)_(δ=δ0)是功角特性在運(yùn)行點(diǎn)δ0處的斜率，(Pmax-Pmin)_(δ=δ0)是運(yùn)行點(diǎn)處的最大可用同步功率與最小同步功率之差。正常運(yùn)行時(shí)P=1.0sinδ，故(dP/dδ)=1.0cosδ。在δ0=30°時(shí)，(dP/dδ)_(δ=30°)=1.0cos30°=√3/2。最大同步功率Pmax=1.0，最小同步功率Pmin=0。因此，Kp=(√3/2)/1.0=√3/2。解：Kp=(1.0*cos30°)/1.0=√3/2=0.866。2.解析思路：暫態(tài)穩(wěn)定性分析通常要求功角在一段時(shí)間內(nèi)保持收斂（即功角不超過臨界值）。對(duì)于給定的功角方程M(dδ/dt)+H(dδ/dt)+(D/2)δ'=Pm-Pe，其中Pe=1.0sinδ，δ'=dδ/dt。將Pe代入并整理，得到M(d2δ/dt2)+(H+D/2)(dδ/dt)+(Pm-1.0sinδ)=0。這是一個(gè)二階線性常系數(shù)非齊次微分方程。暫態(tài)穩(wěn)定分析通常假設(shè)故障清除后系統(tǒng)圍繞平衡點(diǎn)（δ=0）附近擺動(dòng)，即假設(shè)δ(t)=Asin(ωt+φ)。將其代入簡化后的方程（忽略高階小量），得到Mω2A+(H+D/2)ωA+Pm-1.0=0。為保證功角是振蕩并最終收斂，需要該方程的解（即特征值）具有負(fù)實(shí)部。對(duì)于給定特征值0.5+j0.2，其實(shí)部為正(0.5)，因此系統(tǒng)在小干擾下不穩(wěn)定。計(jì)算臨界功角(δcr)通常需要求解系統(tǒng)在臨界穩(wěn)定狀態(tài)下的功角響應(yīng)，或者利用相量圖法。這里更直接的方法是利用功角特性曲線法。故障清除后，系統(tǒng)受到一個(gè)持續(xù)的功率差額(Pm-1.0sinδ)。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件是功角特性曲線(P=1.0sinδ)與Pm的交點(diǎn)處的功角δ必須滿足減速面積大于等于加速面積。由于系統(tǒng)在δ=0時(shí)是不穩(wěn)定的，需要找到一個(gè)正的δcr，使得在該角度下Pm=1.0sinδcr，并且功角特性曲線的斜率(dP/dδ)_(δ=δcr)小于等于Pm/δcr。即1.0cosδcr≤Pm/δcr。由于Pm是常數(shù)，δcr越大，1.0cosδcr越小。因此，存在一個(gè)最大的δcr滿足此條件。通過繪制P=1.0sinδ和P=Pm的曲線，交點(diǎn)處的δ即為δcr?；蛘咄ㄟ^數(shù)值積分計(jì)算功角響應(yīng)，找到功角首次達(dá)到最大值（且未發(fā)散）時(shí)的角度即為δcr。解：系統(tǒng)在小干擾下不穩(wěn)定（因?yàn)樘卣髦祵?shí)部為正）。計(jì)算臨界功角(δcr)需要確定故障清除后功率平衡曲線(Pm=1.0sinδ)與功角特性曲線(P=1.0sinδ)的交點(diǎn)，且該交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功角能維持穩(wěn)定。由于兩條曲線完全重合，理論上存在無窮多個(gè)交點(diǎn)。但通常所說的臨界功角是指系統(tǒng)在擾動(dòng)后功角能維持穩(wěn)定運(yùn)行的最大角度。這需要結(jié)合數(shù)值方法或更復(fù)雜的穩(wěn)定性判據(jù)來確定。在本題的簡化模型下，更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那蠼庑枰獢?shù)值積分或使用專業(yè)軟件。若僅作定性分析，該系統(tǒng)在故障清除后，若運(yùn)行在P=1.0sinδ曲線上，則因原運(yùn)行點(diǎn)不穩(wěn)定，任何微小擾動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致功角發(fā)散，無法維持穩(wěn)定運(yùn)行。因此，理論上不存在一個(gè)有限的、穩(wěn)定的運(yùn)行角度。若題目意圖是求功角首次達(dá)到的最大值，則需通過仿真。3.解析思路：小干擾穩(wěn)定性分析通過求解線性化系統(tǒng)狀態(tài)方程的特征值來判斷。特征值位于左半復(fù)平面（實(shí)部小于零）表示系統(tǒng)所有模式都是小干擾穩(wěn)定的。特征值位于右半復(fù)平面（實(shí)部大于零）表示系統(tǒng)存在不穩(wěn)定模式。特征值位于虛軸上（實(shí)部為零）表示系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。在本題中，給出的特征值為0.5+j0.2。該特征值的實(shí)部為0.5，是正數(shù)。因此，該系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性結(jié)論是不穩(wěn)定的。解：系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性判斷為不穩(wěn)定。理由：給定的特征值0.5+j0.2具有正的實(shí)部(0.5>0)，根據(jù)小干擾穩(wěn)定性判據(jù)，實(shí)部為正的特征值對(duì)應(yīng)不穩(wěn)定模式，因此系統(tǒng)在小干擾下是不穩(wěn)定的。四、分析題1.解析思路：a.當(dāng)重要輸電線路發(fā)生永久性故障時(shí)：*穩(wěn)定性問題分析：故障線路切除后，系統(tǒng)傳輸功率的能力下降，功率分布可能發(fā)生大的變化。如果故障線路承擔(dān)了顯著的聯(lián)絡(luò)功率或負(fù)荷功率，其切除會(huì)導(dǎo)致剩余線路或發(fā)電機(jī)承擔(dān)過大的功率，可能使得某些線路或發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)穩(wěn)定裕度（Kp或H）降低到危險(xiǎn)水平，引發(fā)靜態(tài)穩(wěn)定性失穩(wěn)。同時(shí)，故障本身和切除過程也可能引發(fā)發(fā)電機(jī)組的暫態(tài)穩(wěn)定性問題，特別是在弱電網(wǎng)或長距離輸電系統(tǒng)中，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步。*技術(shù)措施建議：*采用自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）和自動(dòng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)（AGC）快速調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓和出力，幫助維持電壓穩(wěn)定和功率平衡。*利用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（SS）增強(qiáng)系統(tǒng)阻尼，抑制功角擺動(dòng)。*根據(jù)情況適時(shí)切除部分負(fù)荷，減輕系統(tǒng)負(fù)荷水平，提高穩(wěn)定性裕度。*如果靜態(tài)穩(wěn)定性裕度不足，考慮通過改變系統(tǒng)運(yùn)行方式（如調(diào)整發(fā)電機(jī)出力、改變聯(lián)絡(luò)線功率）或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化（如增加臨時(shí)線路、使用串聯(lián)補(bǔ)償?shù)龋﹣硖岣咴６取?快速準(zhǔn)確地切除故障，縮短故障持續(xù)時(shí)間，有利于暫態(tài)穩(wěn)定。b.當(dāng)某個(gè)大型發(fā)電機(jī)突然失去勵(lì)磁時(shí)：*穩(wěn)定性問題分析：發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁后，其輸出有功功率將急劇下降（接近零），但輸出感性無功功率會(huì)保持不變或略微增加。這會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)端電壓急劇下降，并可能引起系統(tǒng)電壓的連鎖下降（電壓崩潰）。同時(shí)，失去勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)將不再同步運(yùn)行，其功角會(huì)迅速增大，可能與其他同步發(fā)電機(jī)失步。這既是一個(gè)暫態(tài)穩(wěn)定性問題（發(fā)電機(jī)自身失步），也可能引發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的電壓失穩(wěn)和頻率失穩(wěn)。*技術(shù)措施建議：*快速檢測發(fā)電機(jī)失磁故障，并立即將其從系統(tǒng)中解列（失步解列），防止其進(jìn)一步惡化系統(tǒng)穩(wěn)定性和損壞自身。*啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)快速投入運(yùn)行，以補(bǔ)充失去的功率，幫助恢復(fù)系統(tǒng)頻率和電壓。*調(diào)整系統(tǒng)中其他發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁和出力，以及使用無功補(bǔ)償設(shè)備（如SVC、STATCOM），提供必要的感性無功功率支持，幫助穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。*對(duì)于重要的大型機(jī)組，可考慮采用靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)，其滅磁過程相對(duì)快速可控，有助于減輕失磁沖擊。*優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式，預(yù)留一定的發(fā)電備用容量，提高系統(tǒng)應(yīng)對(duì)故障的能力。2.解析思路：結(jié)合系統(tǒng)科學(xué)思想評(píng)估復(fù)雜電力系統(tǒng)穩(wěn)定性脆弱性并提出增強(qiáng)策略：*脆弱性評(píng)估思路：*系統(tǒng)建模：采用系統(tǒng)科學(xué)的建模思想，構(gòu)建能夠反映電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性（功角、電壓、頻率）和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)連接）的數(shù)學(xué)模型（如狀態(tài)空間模型、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型）。模型應(yīng)考慮不確定性（如參數(shù)變化、負(fù)荷擾動(dòng)、故障不確定性）。*網(wǎng)絡(luò)分析：運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)理論分析系