【正文】 如何選擇中性點接地電阻值，是應用中的一個重要問題。對于中性點直接接地的電力系統(tǒng)，為了提高接地短路（兩相短路接地、單相接地）時的暫態(tài)穩(wěn)定，變壓器中性點可經(jīng)過小電阻再接地。3）變壓器中性點經(jīng)小阻抗接地：電壓器中性點經(jīng)小電阻接地只對接地短路起作用。應該指出的是，切除故障時間是繼電保護裝置動作時間和開關(guān)接到跳閘脈沖到觸頭分開后電弧熄滅為止的時間總和。當然，不成功的重合閘，則不利于系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。沒有重合閘 重合閘成功圖31 自動重合閘對暫態(tài)穩(wěn)定的影響電力系統(tǒng)中瞬時性短路故障比例很大，重合閘成功率可達到90%以上。當線路不重合時，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。自動重合閘成功，對暫態(tài)穩(wěn)定和事故后的靜態(tài)穩(wěn)定，都有很好的作用。這時，如果再把線路重新投入系統(tǒng)，它便能繼續(xù)正常工作。（1）增加發(fā)電機輸出的電磁功率的方法主要有以下幾種：1）自動重合閘裝置：重合閘成功可以增加減速面積，從而提高暫態(tài)穩(wěn)定。因此，提高暫態(tài)穩(wěn)定，應從減小發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上的不平衡功率、減小轉(zhuǎn)子相對加速以及減少轉(zhuǎn)子相對動能變化量等方面著手。其存在的主要問題是如何合理選擇有限數(shù)量的樣本構(gòu)成樣本集，以便概括引出所需結(jié)果。為了對某一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型賦予特定的功能，必須經(jīng)歷學習和記憶兩個階段。人工網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最基本的功能是分類和聯(lián)想，某一特定的功能是由網(wǎng)絡(luò)中各連接系數(shù)及各神經(jīng)元的激活函數(shù)決定的。 ANN是通過模仿生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（人腦）所具有的大規(guī)模并行處理、分布式存儲、強的容錯性、聯(lián)想能力、自組織和學習能力等。目前，專家系統(tǒng)的理論與技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但許多明顯的缺陷也日益顯露出來，如知識自動獲取的困難、自學能力差等。2） 專家系統(tǒng)法電力系統(tǒng)運行中的很多問題，或由于計算量太大，或由于缺乏完善的數(shù)學模型，或由于缺乏必要的狀態(tài)量，使單純的數(shù)值方法難以勝任或不能滿足實時要求。模式識別法的優(yōu)點是計算速度很快，其存在的主要問題是如何合理選擇樣本集和識別函數(shù)，以保證足夠的精度。然后，將待分析的電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)的特征送入分類器，即可“識別”該運行狀態(tài)是暫態(tài)穩(wěn)定的，還是不穩(wěn)定的。目前，人工智能方法主要有：模式識別、專家系統(tǒng)法、模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機法。所以，加速度法只是一個經(jīng)驗性的粗略方法，現(xiàn)在一般將它作為判別候選臨界機群的“過濾器”。但由于機組失穩(wěn)模式的復雜性，在故障初始時加速度最大的機組不一定失穩(wěn)，因此要對臨界機組群進行修正。其誤差的原因就在于忽略了群際能量與群內(nèi)能量之間的轉(zhuǎn)化。各群的群內(nèi)能量與群際能量之間不會產(chǎn)生能量交換。EEAC法引入如下假設(shè)： ， ， 式中：S代表臨界機群：A代表剩余機群。下面簡單介紹其中幾種方法1） 擴展等面積法（EEAC）是由我國學者薛禹勝博士于1986年提出來的，此方法將現(xiàn)代電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的思想與古典的等面積定則結(jié)合，具有快速、直觀的特點。直接法的分支結(jié)構(gòu)分為復雜模型和經(jīng)典模型兩種。在確定穩(wěn)定域方面，涉及了故障的實際軌跡和轉(zhuǎn)移電導的影響，并構(gòu)造了一個更能反映系統(tǒng)物理性的暫態(tài)能量函數(shù)，極大地克服了早期直接法的保守性。由于這些問題未得到解決，直接法的發(fā)展一度處于低潮。其中，在忽略轉(zhuǎn)移電導的情況下，采用波波夫準則構(gòu)造的Lure型比Lyapunuov函數(shù)得到較大發(fā)展，但由于在確定臨界切除時間過于保守，在模型方面，由于采用經(jīng)典模型，負荷以恒定阻抗表示，當網(wǎng)絡(luò)化簡時，負荷阻抗被吸收到導納矩陣中。（2）直接法直接法在電力系統(tǒng)的應用始于20世紀50年代末期，早期引入電力系統(tǒng)中的等面積定則也屬于直接法的一種。此法在計算方法上要求并行發(fā)電機方程、控制器方程及網(wǎng)絡(luò)方程，對中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的仿真可達到實時的效果。時域仿真法具有數(shù)學模型詳盡、能提供系統(tǒng)狀態(tài)變量隨時間相應的特點，所以適應于各種復雜模型和各種復雜擾動方式，但是計算量大、耗費機時、不適應于實時穩(wěn)定控制，并且不能提供系統(tǒng)穩(wěn)定程度的信息。時域法是將電力系統(tǒng)各元件模型根據(jù)元件拓撲關(guān)系形成全系統(tǒng)模型，這是一組聯(lián)立的微分方程組和代數(shù)方程組，然后以穩(wěn)態(tài)工況或潮流解為初值，求擾動下的數(shù)值解，即逐步求得系統(tǒng)狀態(tài)量和代數(shù)量隨時間的變化曲線，并根據(jù)發(fā)電機功角值大于某一特定閥值來判別系統(tǒng)能否在大擾動后維持暫態(tài)穩(wěn)定運行。下面簡單介紹其中幾種。此外，不少學者將小波變換用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析，并取得了一定成果。也可以比較時間，由面積定則確定的極限切除角，在上求出相對應的極限切除時間,系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的，反之是不穩(wěn)定的。 圖23極限切除時間的確定當已知切除角時，可以由曲線上找出對應的繼電保護和斷路器切除故障的時間。臨界角 （29）為了判斷系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，還必須知道轉(zhuǎn)子抵達極限切除角所用的時間，即所謂切除故障的極限允許時間（簡稱為極限切除時間）。這個角度稱為極限切除角。這就有可能使原來不能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)變成能保持暫態(tài)穩(wěn)定了。顯然，最大可能的減速面積大于加速面積，是保持暫態(tài)穩(wěn)定的條件。如果這塊面積的數(shù)值比加速面積小，發(fā)電機將失去同步。式(24)也可寫成 （25）即加速面積和減速面積大小相等，這就是等面積定則。顯然，當滿足 （24）的條件時，動能增量為零，即短路后得到加速使其轉(zhuǎn)速高于同步速的發(fā)電機重新恢復了同步。當轉(zhuǎn)子由變動到時，轉(zhuǎn)子動能增量為 （23）由于0，公式（23）積分為負值。在標幺值計算中，可以認為轉(zhuǎn)子在加速過程中獲得的動能增量就等于面積。轉(zhuǎn)子由到移動時，過剩轉(zhuǎn)矩所做的功為 （21）用標幺值計算時，因發(fā)電機轉(zhuǎn)速偏離同步速度不大，于是 （22）公式（22）右邊的積分，代表平面上的積分，對于圖的情況為畫著陰影的面積。 等面積定則當不考慮震蕩中的能量損耗時，可以在功角特性上，根據(jù)等面積定則確定最大搖擺角，并判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性?？紤]到過程中的能量損耗，震蕩將逐漸衰減，最后在點上穩(wěn)定地運行。發(fā)電機在減速性不平衡轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)速繼續(xù)下降而低于同步速度，相對速度改變符號，即0，于是功角開始減小，發(fā)電機工作點將沿由點向點、變動。如果達到點時，發(fā)電機恢復到同步速動，即=0，則功角抵達它的最大值。在此過剩功率作用下，發(fā)電機轉(zhuǎn)速開始降低，雖然相對速度開始減小，但她仍大于零，因此功角繼續(xù)增大，工作點將沿由向變動。如果在功角為時，故障線路被切除，在切除瞬間，由于功角不能突變，發(fā)電機的工作點便轉(zhuǎn)移到上對應于的點。發(fā)電機的工作點將沿著由向移動。這時原動機的功率仍保持不變，于是出現(xiàn)了過剩功率0，它是加速性的。短路瞬間，發(fā)電機的工作點應在短路時的功率特性上。（4）不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響在一般暫態(tài)過程中，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速偏離同步轉(zhuǎn)速不多，可以不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響，各元件參數(shù)值都按額定頻率計算。所以，網(wǎng)絡(luò)的負序及零序參數(shù)，也影響系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。不對稱故障時網(wǎng)絡(luò)中正序分量的計算，可以應用正序等效定則和復合序網(wǎng)。不計零序和負序電流的影響，就大大地簡化了不對稱故障時暫態(tài)穩(wěn)定的計算。它與轉(zhuǎn)子繞組直流電流相互作用，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，是以近兩倍同步頻率交變的轉(zhuǎn)矩，其平均值接近于零，對轉(zhuǎn)子運動的總趨勢影響很小。（2）發(fā)生不對稱故障時，不計零序和負序電流對轉(zhuǎn)子運動的影響對于零序電流來說，一方面，由于聯(lián)接發(fā)電機的升壓變壓器絕大多數(shù)采用三角形星形接法，發(fā)電機都接在三角形側(cè)，如果故障發(fā)生在高壓網(wǎng)絡(luò)中（大多數(shù)是這樣），則零序電流并不通過發(fā)電機；另一方面，即使發(fā)電機流通零序電流，由于定子三相繞組在空間對稱分布，零序電流所產(chǎn)生的合成氣隙磁場為零，對轉(zhuǎn)子運動也沒有影響。采用這個假設(shè)后，發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子繞組的電流、系統(tǒng)的電壓及發(fā)電機的電磁功率等，在大擾動的瞬間均可以突變。所以做出以下基本假設(shè)：（1）忽略發(fā)電機定子電流的非周期分量和與它相對應的轉(zhuǎn)子電流的周期分量我們知道，在大擾動，特別是發(fā)生短路故障時，定子非周期分量電流將在定子回路電阻中產(chǎn)生有功損耗，增加發(fā)電機轉(zhuǎn)軸上的電磁功率，在某些情況下（在發(fā)電機空載或輕載時），附加了非周期分量電流的損耗后，可能使發(fā)電機的電磁功率大于原動機的功率，從而使發(fā)電機產(chǎn)生減速運動。因此，只需要研究表征發(fā)電機是否同步運行的轉(zhuǎn)子運動特性，即功角隨時間變化特性便可以了。精確地確定所有電磁參數(shù)和機械運動參數(shù)在暫態(tài)過程中的變化是很困難的，對于解決一般的工程實際問題往往也是不必要的。發(fā)電機轉(zhuǎn)子相對位置，即相對角的變化，反過來又將影響到電力系統(tǒng)中電流、電壓和發(fā)電機電磁功率的變化。這樣，發(fā)電機的電磁功率與原動機的機械功率之間就失去了平衡，于是產(chǎn)生了不平衡轉(zhuǎn)矩。當電力系統(tǒng)受到大的擾動時，表征系統(tǒng)運行狀態(tài)的各種電磁參數(shù)都要發(fā)生急劇的變化。而隨著并行處理技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是可擴展、高性價比的PC集群系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這個目標實現(xiàn)的可能性越來越大。若能夠?qū)崿F(xiàn)對全國電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時甚至是超實時仿真，就能為在線預決策和電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制打下堅實的基礎(chǔ)，對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行無疑是一個巨大的保證，具有深遠的現(xiàn)實意義。但是由于我國電網(wǎng)的網(wǎng)架相對薄弱、負荷與發(fā)電中心地理位置較遠聯(lián)絡(luò)線負載較重，局部故障的發(fā)生可能引發(fā)整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定問題。目前，我國尚未出現(xiàn)大面積的停電，但事實上我們的居民生活中時常停電，特別是夏天和冬天，但大多數(shù)情況下，是電力部門主動做的拉閘限電，而非事先出現(xiàn)了什么故障，也就是說這是由于發(fā)電量不足造成的，所以我國的發(fā)電量還有待于提高，相對地，電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性的研究也是一個重大的課題。 ，居世界第二；，居世界第一，即便如此，我國的發(fā)電量還是不足的?！笆晃濉逼陂g，除實施已經(jīng)明確的三峽右岸至上海直流工程外，規(guī)劃建設(shè)的主要工程還有西北至華北直流輸電工程，西北與川渝聯(lián)網(wǎng)工程，華中與華北背靠背聯(lián)網(wǎng)工程，同時加大山西陽城送電華東的力度并實現(xiàn)華北與華東聯(lián)網(wǎng)。 截至到2006年，以三峽工程為核心，以華中電網(wǎng)為依托，向東南西北四個方向輻射聯(lián)網(wǎng)的輸電線路已基本建成。如果電網(wǎng)不夠強壯，自動安全裝置不夠健全管理不得當，都有可能破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，導致大面積停電，甚至全網(wǎng)崩潰。 電力系統(tǒng)的互聯(lián)，可以帶來顯著的經(jīng)濟效益，但是長期以來，“分省平衡”的策略成為我國電力發(fā)展的重要弊端，嚴重地制約著我國電力資源的優(yōu)化配置，全國聯(lián)網(wǎng)的進程明顯滯后。因為從全球來看，大面積停電并不罕見。從事故前印度北方電網(wǎng)嚴重超載運行情況來看，線路跳閘前，電網(wǎng)已嚴重超過其穩(wěn)定限額運行，從而導致大面積停電。印度發(fā)電量世界排名第五，僅次于美國，中國，日本和俄羅斯，但印度的電力供應嚴重不足。印度電網(wǎng)，印度同中國一樣都是大的發(fā)展中國家。實際上，美國電網(wǎng)的每段輸電線比較短，這就導致了有很多節(jié)點；另外，美國是個資本主義國家，電網(wǎng)在運行的時候考慮的更多的是經(jīng)濟因素，所以在美國電網(wǎng)中存在有比較破舊的設(shè)備。這都給我國的電網(wǎng)的運行帶來了很多啟示。隨著社會的進步和科技的發(fā)展，近年來世界各地也出現(xiàn)了一些大的電力系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通常具有范圍廣、強非線性的特點。解決好電力系統(tǒng)實時安全分析方法和安全穩(wěn)定控制技術(shù)的研究和應用，已成為電力生產(chǎn)、運行、科研和制造部門的重要任務(wù)，不管在任何情況下，電力調(diào)度運行部門都要把電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行放在首位。當前的中國已步入大電網(wǎng)、高電壓和大機組的時代。因此，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題不但在非線性理論方面，也在非線性系統(tǒng)的實踐方面具有代表性。三峽工程標志著全國性跨地區(qū)聯(lián)網(wǎng)的開始，高效的遠方大機組越來越重要，聯(lián)絡(luò)線的作用從緊急支援延伸到經(jīng)濟換電而接近穩(wěn)定極限。對于我國電網(wǎng)來說，其覆蓋面積大，結(jié)構(gòu)薄弱，負荷密度極不均勻，而電源又往往遠離負荷中心，單位裝機容量分攤到標準輸電線長度比發(fā)達國家的少得多。用暫態(tài)分析方法去評定系統(tǒng)能否經(jīng)受住這種過渡過程屬于動態(tài)安全分析的范疇。我國即將形成的大型互聯(lián)混合輸電系統(tǒng)在世界上是舉世無雙的，如何保證該系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行是一個極其重大和迫切的研究課題。在我國 ，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對薄弱，重負荷長距離線路較多，因而穩(wěn)定事故的發(fā)生較為頻繁。因此，估計大面積停電事故的幾率還將增長。隨著電力市場的發(fā)展，電力系統(tǒng)的重構(gòu)和解除管制，在主網(wǎng)基礎(chǔ)上建立起來的現(xiàn)代互聯(lián)電網(wǎng)在區(qū)域間傳輸?shù)墓β蕦⑷找嬖鲩L。另一方面，互聯(lián)電網(wǎng)的缺點是，由于對事故的連鎖反應，可能出現(xiàn)大面積停電。隨著“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略的全面實施，到2020年左右，我國將建成世界上罕見的跨區(qū)域和遠距離傳輸巨大功率的超高壓交、直流混合輸電系統(tǒng)。如果電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不夠強壯，或者安全自動裝置不夠健全，或者管理失當，都有可能使系統(tǒng)陷入穩(wěn)定危機，甚至大面積停電，乃至全網(wǎng)崩潰，給國民經(jīng)濟造成重大損失。為此，進一步深入研究改進原有暫態(tài)穩(wěn)定分析方法，開拓新的創(chuàng)造性的方法，解決其在實際系統(tǒng)中的應用的難題，仍然是我們面對的重要課題。然而，隨著電力市場化和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的不斷推進，電網(wǎng)運行狀態(tài)越發(fā)復雜多變且接近其極限水平，同時，近年來國內(nèi)外時有發(fā)生由于系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性不足且對策遲緩引起的大停電事故，造成了經(jīng)濟上的巨大損失，這些都提示著我們提高對電網(wǎng)穩(wěn)定性分析的重視。判定電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性主要是在大擾動下檢查系統(tǒng)中各發(fā)電機組間能否保持同步運行水平，并具有可以接受的電壓和頻率水平。通過暫態(tài)分析還可以考察和研究各種穩(wěn)定措施的效果以及穩(wěn)定控制的性能，因此通過仿真來驗證所求結(jié)果是否正確，即電力系統(tǒng)在某一狀態(tài)時是否是穩(wěn)定的具有重要意義。電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的主要目的是檢查系統(tǒng)在大的擾動下（如故障、切機、切負荷、重合閘操作等情況），各發(fā)電機組間能否保持同步運行，如果能同步運行，并具有可接受的頻率和電壓水平，則稱此電力系統(tǒng)在這一大擾動下是暫態(tài)穩(wěn)定的。所以，由大擾動引起的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定過程，是一個電磁暫態(tài)過程和發(fā)電機轉(zhuǎn)子間機械運動暫態(tài)過程交織在一起的復雜過程。在不平衡轉(zhuǎn)矩的作用下，發(fā)電機開始改變