近年來，系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題成為研究的熱點(diǎn)，而且其中的主要精力都集中在以代數(shù)方程描述的靜態(tài)電壓穩(wěn)定方面。其原因是由于系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的自身特點(diǎn)：電壓失穩(wěn)過程的時(shí)間跨度比較長而且失穩(wěn)的原因經(jīng)常是由于負(fù)荷超預(yù)計(jì)的緩慢長或系統(tǒng)傳輸功率轉(zhuǎn)移所致在靜態(tài)電壓穩(wěn)定問題中，制訂系統(tǒng)中相關(guān)電器元件（如有載調(diào)壓變壓器、靜止無功補(bǔ)償裝置等）的運(yùn)行與控制導(dǎo)則在工程上具有重要意義系統(tǒng)經(jīng)歷擾動(dòng)后的負(fù)荷恢復(fù)過程是影響系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的重要因素，而有載調(diào)壓變壓器（OLTC）作為系統(tǒng)中的重要調(diào)壓元件，在系統(tǒng)電壓動(dòng)態(tài)過程中的低電壓動(dòng)作導(dǎo)致負(fù)荷功率的恢復(fù)如果擾動(dòng)后系統(tǒng)本來己經(jīng)非常脆弱，那末OLTC動(dòng)作的后果是對(duì)系統(tǒng)的電壓失穩(wěn)起了推波助瀾的作用本文第一部分討論OLTC在系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定中的作用機(jī)理，第二部分討論與電壓穩(wěn)定有關(guān)的OLTC的運(yùn)行與控制原則。

　　OLTC在靜態(tài)電壓穩(wěn)定過程中的作用機(jī)理在靜態(tài)電壓穩(wěn)定的研究中，系統(tǒng)的極限負(fù)載能力是重要指標(biāo)，因?yàn)殪o態(tài)電壓穩(wěn)定問題分析中關(guān)鍵就是確定在系統(tǒng)經(jīng)歷擾動(dòng)后是否有合理的運(yùn)行點(diǎn)（穩(wěn)定平衡點(diǎn)）存在，而系統(tǒng)的極限負(fù)載能力可以為判別穩(wěn)定平衡點(diǎn)的存在性提供依據(jù)。可以說所有的靜態(tài)電壓穩(wěn)定問題的研究方法本質(zhì)上都與系統(tǒng)的極限負(fù)載能力的確定有關(guān)。本文結(jié)合系統(tǒng)的極限負(fù)載能力，在簡單系統(tǒng)的基礎(chǔ)上討論OLTC在靜態(tài)電壓穩(wěn)定中的作用，為使敘述嚴(yán)格首先引入靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析中的電壓崩潰邊界曲面的概念靜態(tài)電壓穩(wěn)定不同于一般意義下的穩(wěn)定的重要特征就是，系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型不是由一組常微分方程給出的，而是基于系統(tǒng)潮流計(jì)算的代數(shù)方程系統(tǒng)的電壓崩潰邊界曲面是由系統(tǒng)潮流計(jì)算的acobi矩陣的行列式為零得到的代數(shù)方程在系統(tǒng)的參數(shù)空間確定的幾何圖形所謂系統(tǒng)的參數(shù)空間簡而言之就是在系統(tǒng)的潮流計(jì)算中的擾動(dòng)變量（通常指系統(tǒng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率）形成的直角坐標(biāo)空間①本文，01年10月24日收到易得系統(tǒng)潮流計(jì)算的為E1niCPublif」f壓下沉，閉閉鎖芯LTC得到負(fù)荷功率的自Setbookmark3那末電壓崩潰邊界曲面上每一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)是系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的極限參數(shù)，在數(shù)學(xué)上這樣一組參數(shù)對(duì)應(yīng)于icobi矩陣發(fā)生奇異的參數(shù)。

　　一旦確定了系統(tǒng)在特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)下的電壓崩潰邊界曲面，可以立即判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。若系統(tǒng)參數(shù)位于電壓崩潰邊界曲面內(nèi)部，則系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的運(yùn)行點(diǎn)在電壓崩潰邊界曲面上時(shí)，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。一旦運(yùn)行點(diǎn)越過電壓崩潰邊界曲面，則系統(tǒng)發(fā)生失穩(wěn)系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)與電壓崩潰邊界曲面之間的比較小距離可以作為系統(tǒng)穩(wěn)定裕度如果穩(wěn)定裕度不符合安全要求，可以進(jìn)一步分析系統(tǒng)的比較優(yōu)控制方向以達(dá)到比較有效的提高穩(wěn)定裕度的目的對(duì)于大系統(tǒng)，參數(shù)空間電壓崩潰邊界曲面是難以直接求取的，這里我們利用所示簡單系統(tǒng)電壓崩潰邊界曲面來討論0LTC在靜態(tài)電壓穩(wěn)定中的作用機(jī)理簡單系統(tǒng)簡單系統(tǒng)中的負(fù)荷采用恒阻抗模型。在研究負(fù)荷特性對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的影響時(shí)，通常的方法是在系統(tǒng)的潮流方程中計(jì)及負(fù)荷特性如果從單純考慮系統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的角度出發(fā)，為了在系統(tǒng)的參數(shù)空間中得到直觀的結(jié)果，我們對(duì)系統(tǒng)特性和負(fù)荷特性分別獨(dú)立地加以考察。負(fù)荷消耗的功率表達(dá)式：其中V1V2為節(jié)點(diǎn)電壓幅值，Y為輸電線導(dǎo)納，k為變壓器的標(biāo)準(zhǔn)變比，Ri+Xi代表負(fù)荷的阻抗系acobi矩陣行列式為零得到系統(tǒng)參數(shù)的代數(shù)方程為：上式是系統(tǒng)參數(shù)空間中電壓崩潰邊界曲面的代數(shù)方程由此可見，在簡單系統(tǒng)中變壓器變比的變化對(duì)系統(tǒng)特性沒有影響。

　　程會(huì)持續(xù)一段比較長的時(shí)間在這種情況下，在負(fù)荷功率完全恢復(fù)以前（或發(fā)生電壓失穩(wěn)）OLTC會(huì)經(jīng)歷大約幾分鐘的連續(xù)的動(dòng)作過程在判明系統(tǒng)擾動(dòng)后動(dòng)態(tài)過程性質(zhì)的前提下，負(fù)荷恢復(fù)過程中的這一段時(shí)間延遲，允許我們針對(duì)系統(tǒng)中的相關(guān)電器元件（特別是OLTC）采取一系列的校正控制措施，達(dá)到延遲或限制負(fù)荷功率恢復(fù)的目的，防止電壓失穩(wěn)的發(fā)生綜合上述分析結(jié)果以及有關(guān)，下面對(duì)OLTC的控制措施提出一些建議3.1閉鎖OLTC或限制OLTC可調(diào)抽頭數(shù)目防止電壓失穩(wěn)系統(tǒng)經(jīng)歷擾動(dòng)后OLTC的有載調(diào)壓作用恢復(fù)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓，進(jìn)而導(dǎo)致在己經(jīng)脆弱的系統(tǒng)中負(fù)荷功率的加這里有幾種抑制負(fù)荷功率恢復(fù)的OLTC控制方式，有利于改善系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，在系統(tǒng)大范圍的電壓波動(dòng)過程中緊急閉鎖OLTC的有載調(diào)壓，將使負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓維持在比較低的水平，負(fù)荷功率不能完全恢復(fù)，有助于避免系統(tǒng)電壓失穩(wěn)并可以減少在用于防止電壓失穩(wěn)的電容器和其他靜止無功補(bǔ)償裝置上的投資限制OLTC分接頭的調(diào)節(jié)范圍使之只夠滿足日常的區(qū)域性的電壓波動(dòng)在正常情況下，負(fù)荷的功率因數(shù)接近于1.0，將OLTC的升壓抽頭的調(diào)節(jié)范圍限制在3%到6%己完全可以滿足上述要求利用設(shè)計(jì)巧妙的OLTC緊急調(diào)壓方案，在系統(tǒng)的電壓動(dòng)態(tài)波動(dòng)過程中，當(dāng)系統(tǒng)電壓大幅度下沉?xí)r，使OLTC二次側(cè)電壓下降得比一次側(cè)快（一次側(cè)電壓反映了系統(tǒng)的電壓狀況）比如，系統(tǒng)電壓下沉到低于額定值96時(shí)，二次側(cè)電壓應(yīng)為額定值的96如果系統(tǒng)的進(jìn)一步下降，那么系統(tǒng)側(cè)電壓每下降1%，二次側(cè)電壓應(yīng)下降2%事實(shí)上，這樣的調(diào)壓手段是在系統(tǒng)變得脆弱的情況下的減負(fù)荷措施上述的OLTC控制措施對(duì)電壓穩(wěn)定性改善的效果在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)受到一些因素的限制，這些因素主要來自負(fù)荷。

　　在對(duì)系統(tǒng)電壓波動(dòng)的響應(yīng)過程中，閉鎖OLTC或限制其可調(diào)抽頭數(shù)目對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的貢獻(xiàn)大小取決于負(fù)荷特性對(duì)于恒功率負(fù)荷（或者負(fù)荷功率對(duì)電壓的變化不夠敏感），如熱力設(shè)備和制冷設(shè)備，即使電壓處于比較低水平這類負(fù)荷仍消耗很大的功率通常我們關(guān)心的是這類負(fù)荷的自恢復(fù)速度系統(tǒng)經(jīng)歷擾動(dòng)后，若負(fù)荷的自恢復(fù)速度非常快，則沒有足夠的時(shí)間來保障OLTC的上述在緊急情況下的控制措施的完成比如在夏季，空調(diào)和制冷設(shè)備占很大比重時(shí)，由于這類負(fù)荷的自恢復(fù)過程比較快，所以O(shè)LTC的緊急控制措施在電壓穩(wěn)定中的效果并不明顯如果OLTC與負(fù)荷之間通過大阻抗相連（如長距離饋線電纜），那末在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程OLTC的緊急控制措施對(duì)負(fù)荷功率的恢復(fù)過程影響不大這些措施包括AeaeIal！量的并聯(lián)無功補(bǔ)償裝置，而要在電壓失穩(wěn)過程中使iet為工業(yè)負(fù)荷供電的OLTC?般不采取上述控制措施原因是，工業(yè)負(fù)荷比重比較大的區(qū)域電壓波動(dòng)時(shí)負(fù)荷消耗的有功和無功功率基本維持不變工業(yè)負(fù)荷功率因數(shù)較低，在這樣區(qū)域中有大系統(tǒng)得到大量的無功補(bǔ)償，勢(shì)必要將補(bǔ)償裝置的端電壓維持在正常的范圍內(nèi)。所以為這類負(fù)荷供電的LTC在系統(tǒng)電壓下沉?xí)r要盡快恢復(fù)負(fù)荷側(cè)的電壓，在兩或三臺(tái)OLTC以級(jí)聯(lián)方式連接，而其中只有一臺(tái)變壓器采用上述的控制方式的情況下，對(duì)電壓穩(wěn)定的改善收效甚微級(jí)聯(lián)方式運(yùn)行的OLTC在系統(tǒng)的電壓動(dòng)態(tài)過程中會(huì)引起很多問題，因?yàn)樵谝话闱闆r下，當(dāng)所有級(jí)聯(lián)運(yùn)行的OLTC分接頭都達(dá)到極限位置從而負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓開始下降時(shí)，系統(tǒng)的電壓己經(jīng)下沉到額定值的85%甚至更低對(duì)于級(jí)聯(lián)的OLTC?種比較合理的運(yùn)行方式是將其中的一臺(tái)OLTC退出有載調(diào)壓方式而采用手動(dòng)調(diào)壓，將其余的OLTC采用上述控制方式3.2延遲OLTC分接頭的動(dòng)作時(shí)間OLTC分接頭在相鄰的兩個(gè)抽頭之間動(dòng)作的時(shí)間延遲是系統(tǒng)負(fù)荷功率恢復(fù)的重要因素，所以也是影響電壓崩潰發(fā)生速度的重要因素。有兩種典型的定時(shí)元件，其工作方式如下：反時(shí)特性的定時(shí)方式，在較大的電壓偏移時(shí)帶有5到15秒的時(shí)延，在較小的電壓偏移時(shí)帶有30到120秒的時(shí)延。

　　從有助于系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的角度看，具有比較長的延遲時(shí)間的恒定時(shí)延控制方式比較好，因?yàn)樵谶@種時(shí)延方式下，系統(tǒng)負(fù)荷功率的恢復(fù)速度比較慢雖然用戶希望電壓質(zhì)量和負(fù)荷功率盡快恢復(fù)，但在（上接第3頁）