電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制

淺談電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 一、電力系統(tǒng)穩(wěn)定與控制概述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題就是當(dāng)系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)下受到某種干擾后，能否經(jīng)過一定的時(shí)間后回到原來的運(yùn)行狀態(tài)或者過渡到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的問題。如果能，則認(rèn)為系統(tǒng)在該正常運(yùn)行狀態(tài)下是穩(wěn)定的。不能，則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，經(jīng)受干擾而不發(fā)生非同步運(yùn)行、頻率崩潰和電壓崩潰的能力。這種抗干擾的能力是電力系統(tǒng)保證正常運(yùn)行必須具備的。從狹義的觀點(diǎn)看，電力系統(tǒng)穩(wěn)定單指不發(fā)生非同步運(yùn)行，不管電力系統(tǒng)中聯(lián)接多少臺(tái)發(fā)電機(jī)，聯(lián)網(wǎng)地域有多大（全省、跨省區(qū)、跨國(guó)家），都要求在經(jīng)受干擾時(shí)所有交流同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行。從廣義的觀點(diǎn)看，電力系統(tǒng)穩(wěn)定研究的范圍還包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞后，電力系統(tǒng)進(jìn)入非同步運(yùn)行狀態(tài)，而后在滿足一定條件下再同步成功，又恢復(fù)同步運(yùn)行的全過程，電力系統(tǒng)的這種能力稱為綜合穩(wěn)定。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性按照《電力系統(tǒng)穩(wěn)定導(dǎo)則》的定義分為：功角穩(wěn)定性：靜態(tài)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性；電壓穩(wěn)定性；頻率穩(wěn)定性三類，那么分析系統(tǒng)失穩(wěn)就要針對(duì)不同情況進(jìn)行分析。對(duì)于功角穩(wěn)定性來說：暫態(tài)穩(wěn)定與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定都是大干擾穩(wěn)定問題，要進(jìn)行緊急安全控制，保證持續(xù)穩(wěn)定供電，極端情況下保證系統(tǒng)不出現(xiàn)設(shè)備損壞或者系統(tǒng)振蕩，而靜態(tài)穩(wěn)定則是小干擾穩(wěn)定性，短時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)可以自動(dòng)恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)；電壓失穩(wěn)則要調(diào)整發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率，提高系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓，避免電壓崩潰；如果頻率失穩(wěn)，則要調(diào)整發(fā)電機(jī)有功出力，保證頻率保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化直接影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中所有同步發(fā)電機(jī)均同步運(yùn)行，即功角5是穩(wěn)定值。系統(tǒng)在受到干擾后，如果發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)變化后仍能恢復(fù)同步運(yùn)行，即功角5能達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值，則系統(tǒng)就是功角穩(wěn)定的，否則就是功角不穩(wěn)定。電力系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，將造成大量用戶供電中斷，甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的瓦解，后果極為嚴(yán)重。二、功角穩(wěn)定問題1、功角穩(wěn)定的分類A、 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定§電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或周期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到初始運(yùn)行狀態(tài)的能力；這里的小擾動(dòng)如個(gè)別電動(dòng)機(jī)接入和切除或加負(fù)荷和減負(fù)荷等。提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施是：(1)減少系統(tǒng)各元件的感抗。(2)采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。(3)采用按頻率減負(fù)荷裝置。(4)增大電力系統(tǒng)的有功功率和無功功率的備用容量。B、 暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來運(yùn)行方式的能力。通常指保持第一或第二個(gè)振蕩周期不失步。暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是電力系統(tǒng)遭受每一次大擾動(dòng)(如短路、切除故障、切除線路、切機(jī)等)后，引起電力系統(tǒng)機(jī)組之間的相對(duì)功角增大，在經(jīng)過第一個(gè)最大值后作同步的衰減振蕩，系統(tǒng)中樞點(diǎn)電壓逐步恢復(fù)。暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算分析的目的，是在規(guī)定運(yùn)行方式和故障形態(tài)下，對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)，并對(duì)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置以及各種措施提出相應(yīng)的要求。提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施用快速保護(hù)和快速斷路器把故障切除時(shí)間減少到0.1-0.15秒之內(nèi)；將故障限制在故障區(qū)段內(nèi)；用自動(dòng)重合閘盡快恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；自動(dòng)切除水輪發(fā)電機(jī)組和快速關(guān)上汽輪機(jī)的汽門，以減少加速能量；采用線路故障聯(lián)動(dòng)切機(jī)或切除其他線路，以防止連鎖反應(yīng)而擴(kuò)大事故；采用電氣制動(dòng)和控制補(bǔ)償設(shè)備；控制負(fù)荷功率（如煉鋁廠），切除部分負(fù)荷，以及控制直流線路的功率等。C、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到小干擾或大干擾后，在自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長(zhǎng)過程的運(yùn)行穩(wěn)定性的能力。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定計(jì)算分析的方法有兩種：①在小干擾下可采用特征值分析的方法，如同靜態(tài)穩(wěn)定，只是增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微分方程式。多機(jī)電力系統(tǒng)由于方程階次高，還可推導(dǎo)出特征向量，以判斷應(yīng)對(duì)哪臺(tái)機(jī)、哪個(gè)環(huán)節(jié)采取何種措施。②數(shù)值解的方法，如同暫態(tài)穩(wěn)定，同樣是增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微分方程。數(shù)值解法用隱式積分法（梯形法，簡(jiǎn)單迭代法）；對(duì)于大干擾的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的故障形態(tài)和地點(diǎn)選擇與暫態(tài)穩(wěn)定相同;對(duì)于小干擾的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，可以在某些穩(wěn)定較弱的節(jié)點(diǎn)上，加一個(gè)很大的阻抗，然后進(jìn)行數(shù)值解。若得到功角搖擺是增幅振蕩或非周期擴(kuò)散，則是不穩(wěn)定。在小干擾的條件下，特征值分析法和數(shù)值解法兩種計(jì)算結(jié)果可以互相對(duì)照。提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的措施對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理的系統(tǒng)，應(yīng)增加線路回路數(shù)，發(fā)電機(jī)接入高壓主網(wǎng)以增強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)系；

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一定的情況下，合理配置電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，改善大型發(fā)電機(jī)快速勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)和特性；控制直流線路的功率，以提高并列運(yùn)行的交流線路的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性等。2、功角穩(wěn)定的基本問題——發(fā)電機(jī)功角特性功角5的含義：兩電源電勢(shì)的相角差，發(fā)電機(jī)q軸電勢(shì)與無窮大系統(tǒng)電源電勢(shì)之間的相角差。電磁功率的大小與5密切相關(guān)，故稱5為“功角”或“功率角”。電磁功率與功角的關(guān)系式被稱為“功角特性”或“功率特性”。功角5除了表征系統(tǒng)的電磁關(guān)系之外，將導(dǎo)致電流、節(jié)點(diǎn)還表明了各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)空間位置。功角持續(xù)變化將導(dǎo)致電流、節(jié)點(diǎn)電壓、輸出功率持續(xù)變化。電壓、輸出功率持續(xù)變化。正常運(yùn)行時(shí)，由于負(fù)荷波動(dòng)，當(dāng)負(fù)荷變大時(shí)，轉(zhuǎn)子減速、功角變大；當(dāng)負(fù)荷變小時(shí)，轉(zhuǎn)子加速、功角變小。此時(shí)，原動(dòng)機(jī)要進(jìn)行相應(yīng)的功率調(diào)節(jié)，保持功角穩(wěn)定在新的值。負(fù)荷恒定時(shí)，受到干擾（如發(fā)生短路），功角也會(huì)變化。EUE為常數(shù)的隱極機(jī)功角特性曲線EUE為常數(shù)的隱極機(jī)功角特性曲線E為常數(shù)的凸極機(jī)功角特性曲線同步發(fā)電機(jī)的功角特性是指發(fā)電機(jī)的有功功率(P)、無功功率(Q)與發(fā)電機(jī)電抗(Xd、Xq)、內(nèi)電動(dòng)勢(shì)(Ed)、機(jī)端電壓(U)和功角值)的關(guān)系特性。P代表發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)的電磁轉(zhuǎn)矩。在一定的電壓和勵(lì)磁電流下，發(fā)電機(jī)的有功功率P與功角多是函數(shù)關(guān)系。凸極發(fā)電機(jī)功角特性。有功特性：發(fā)電機(jī)輸出的有功功率為：P=Ed*U*Sin6/Xd+U2*Sin26*(1/Xq-1/Xd)/2無功特性：發(fā)電機(jī)輸出的無功功率為Q=Ed*U*Cos6/Xd+U2*Cos26*(1/Xq-1/Xd)/2-U2*(1/Xq+1/Xd)/2隱極發(fā)電機(jī)功角特性。對(duì)于隱極發(fā)電機(jī)，取Xd=Xq。有功特性：發(fā)電機(jī)輸出的有功功率為P=E「U*S而佻無功特性：發(fā)電機(jī)輸出的無功功率為Q=Ed*U*Cos6/Xd+U2/Xd式中第一項(xiàng)與Ed和5有關(guān)，它表示由轉(zhuǎn)子勵(lì)磁經(jīng)電磁感應(yīng)傳遞到定子的無功功率，值隨5角的余弦而改變。由于U*Cos5=Ed-Id*Xd，則上式第一項(xiàng)可改寫為Ed2/Xd-Ed*Id第二項(xiàng)與Ed和5無關(guān)，它代表發(fā)電機(jī)維持一定端電壓U所需勵(lì)磁的無功功率。因?yàn)镋d=U*Cost5+Id*Xd，故Q=Ed*Id-l2d*Xd，即供給電網(wǎng)的無功功率等于主磁通轉(zhuǎn)換的無功功率減去電樞繞組電感的無功損耗。由此可見，增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流（即加大Ed），便可增大發(fā)電機(jī)的無功輸出。但當(dāng)5=90°時(shí)，P為最大功率（即極限功率）。功角特性是同步發(fā)電機(jī)的基本特性之一。通過功角特性，可以確定穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)所能發(fā)出的最大電磁功率。功角特性還是研究同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常應(yīng)用的重要特性。二、系統(tǒng)頻率穩(wěn)定電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性可定義：電力系統(tǒng)工作在初始頻率下，受擾動(dòng)作用，擾動(dòng)消失后，經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間，能以一定的精確度回到初始頻率狀態(tài)，則系統(tǒng)頻率是穩(wěn)定的，否則就是不穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)的頻率特性取決于負(fù)荷的頻率特性和發(fā)電機(jī)的頻率特性（負(fù)荷隨頻率的變化而變化的特性叫負(fù)荷的頻率特性。發(fā)電機(jī)組的出力隨頻率的變化而變化的特性叫發(fā)電機(jī)的頻率特性），它是由系統(tǒng)的有功負(fù)荷平衡決定的,且與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（網(wǎng)絡(luò)阻抗）關(guān)系不大。在非振蕩情況下，同一電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率是相同的。因此，系統(tǒng)頻率可以集中調(diào)整控制。頻率變化是由有功負(fù)荷變化引起的。電力系統(tǒng)頻率主要和系統(tǒng)負(fù)荷有關(guān)。大型機(jī)組的投切、大功率負(fù)荷的變化都可能會(huì)引起電力系統(tǒng)頻率的變化；發(fā)電量大于用電負(fù)荷時(shí)或有部分線路跳閘時(shí)，系統(tǒng)頻率會(huì)升高，當(dāng)負(fù)荷突增或發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，系統(tǒng)頻率會(huì)下降。

由于系統(tǒng)頻率特性的非線性，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性與擾動(dòng)大小、擾動(dòng)性質(zhì)有關(guān)。上述定義的穩(wěn)定性稱為靜態(tài)頻率穩(wěn)定性，在擾動(dòng)過程中，系統(tǒng)頻率特性并未發(fā)生變化。系統(tǒng)靜態(tài)頻率穩(wěn)定性表明系統(tǒng)在某一運(yùn)行點(diǎn)的頻率穩(wěn)定性。若擾動(dòng)足夠大，使系統(tǒng)頻率特性發(fā)生變化，系統(tǒng)能否在新的頻率狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行，稱其為暫態(tài)頻率穩(wěn)定性。大擾動(dòng)是系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，如改變系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)，改變負(fù)荷狀態(tài)等。系統(tǒng)頻率崩潰一般是暫態(tài)頻率穩(wěn)定性破壞后的一種現(xiàn)象。它是指系統(tǒng)在大擾動(dòng)作用下，系統(tǒng)頻率不斷上升或下降，直至不能允許的值。系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性破壞表現(xiàn)在頻率值失去穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)仍能維持同步運(yùn)行。與功角穩(wěn)定破壞不同，一般不會(huì)引起系統(tǒng)電壓、電流和功率流動(dòng)的急劇改變，是一個(gè)緩慢變化的動(dòng)態(tài)過程。電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性是系統(tǒng)原動(dòng)機(jī)發(fā)出的機(jī)械功率與系統(tǒng)負(fù)荷功率(包括電有功損耗功率)平衡的問題。如不能平衡，則動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)功率過剩，有可能出現(xiàn)頻率穩(wěn)定破壞的問題。系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性主要取決于原動(dòng)機(jī)功率一頻率特性的性質(zhì)。圖為系統(tǒng)原動(dòng)機(jī)的功率一頻率特性，圖中并繪出了負(fù)荷的功率一頻率特性PL(f)進(jìn)行對(duì)比?？梢钥闯?，它具有強(qiáng)烈的非線性性質(zhì)。ab是工作段，也就是系統(tǒng)在正常運(yùn)行情況下的工作范圍，它具有非常陡的下降特性，其坡度由原動(dòng)機(jī)調(diào)速器增益確定，PM(f)就是這一段工作特性的放大。其覆蓋頻率范圍僅為1-2Hz。由于這一段特性是有差的，所以它不能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)頻率的嚴(yán)格要求。系統(tǒng)的頻率準(zhǔn)確度是靠“二次調(diào)節(jié)”保證的，頻率的二次調(diào)節(jié)是通過改變調(diào)速器定值實(shí)現(xiàn)的；實(shí)際上是平移PM(f)特性，從原理上看，這是一種積分校正，故可實(shí)現(xiàn)“無差”。二次調(diào)節(jié)是一個(gè)慢速過程，對(duì)頻率穩(wěn)定性無直接影響。ad段近似為圓弧形。由于調(diào)節(jié)器的工作范圍很窄，這一段特性調(diào)速器不起作用，相應(yīng)于汽門(水門)開放到最大位置。當(dāng)頻率偏差不大時(shí)，這一段特性可用直線ac表示。在該段范圍內(nèi)，原動(dòng)機(jī)的輸出功率近似為常數(shù)，這一段頻率范圍為3—5Hz。在特性上c點(diǎn)以外，如圖中示出的cd段，由于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有較大的降低，所以機(jī)械功率不再保持常數(shù)，PM(f)出現(xiàn)上升的特性。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于圖中的ab段時(shí)，系統(tǒng)靜態(tài)頻率穩(wěn)定性肯定是穩(wěn)定的。此時(shí)系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)和發(fā)電機(jī)間功率分配是由原動(dòng)機(jī)調(diào)速器控制。以PL1(f)特性代表的負(fù)荷就工作在此范圍。當(dāng)系統(tǒng)頻率偏差較大時(shí)，工作點(diǎn)進(jìn)入ac段。調(diào)速器(一次及二次調(diào)節(jié))已不能起調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)頻率已不能保證準(zhǔn)確度，但靜態(tài)頻率穩(wěn)定性還是能保證的，為了調(diào)節(jié)頻率，只有通過低頻減載裝置切除負(fù)荷。圖中的負(fù)荷PL2(f)就工作在該狀態(tài)。系統(tǒng)工作在PM(f)特性的ab和ac段是不會(huì)出現(xiàn)頻率穩(wěn)定破壞的問題。但在c點(diǎn)以后，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)頻率穩(wěn)定破壞的后果。如圖中，系統(tǒng)負(fù)荷特性為PL4(f)時(shí)，顯然將發(fā)生頻率不穩(wěn)定現(xiàn)象。在此情況下，系統(tǒng)中一直出現(xiàn)功率缺額，系統(tǒng)

頻率將下降到相當(dāng)?shù)?圖中f很低的情況未畫出)，出現(xiàn)頻率崩潰現(xiàn)象。即使系統(tǒng)負(fù)荷特性為PL3(f)時(shí)，PL與PM在cd段有交點(diǎn)，但交點(diǎn)相應(yīng)的頻率甚低，也屬電壓崩潰現(xiàn)象。結(jié)論(1)系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性與系統(tǒng)功角穩(wěn)定性都是轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的基本要求。只有同時(shí)滿足頻率穩(wěn)定和功角穩(wěn)定的要求時(shí)，同步機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)才能保證穩(wěn)定。(2)系統(tǒng)頻率穩(wěn)定問題主要是原動(dòng)機(jī)功率一頻率特性問題，因?yàn)樗荒苋我飧?。系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性能否保證，由系統(tǒng)原動(dòng)機(jī)總功率輸出能否與系統(tǒng)總負(fù)荷功率平衡來決定。所以，要保證電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定性，首先要有足夠的功率貯備，其次是有性能良好的按頻減負(fù)荷裝置。一般系統(tǒng)頻率穩(wěn)定破壞都是由其他原因?qū)е陆饬兴鸬摹ｋ娏ο到y(tǒng)頻率調(diào)整的主要方法是調(diào)整發(fā)電功率和進(jìn)行負(fù)荷管理。按照調(diào)整范圍和調(diào)節(jié)能力的不同，頻率調(diào)整可分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻。一次調(diào)頻是指當(dāng)電力系統(tǒng)頻率偏離目標(biāo)頻率時(shí)，發(fā)電機(jī)組通過調(diào)速系統(tǒng)的自動(dòng)反應(yīng)，調(diào)整有功出力以維持電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，是最基本的調(diào)頻措施。。一次調(diào)頻的特點(diǎn)是響應(yīng)速度快，但是只能做到有差控制。一次調(diào)整是針對(duì)第一類負(fù)荷變化引起的頻率變化所進(jìn)行的調(diào)整，通過發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器來實(shí)現(xiàn)，一次調(diào)整屬于比例調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)是有差的，所以一次調(diào)整只能減小負(fù)荷變化時(shí)頻率的變化，但不能保持頻率恒定。二次調(diào)頻也稱為自動(dòng)發(fā)電控制（AGC），是指發(fā)電機(jī)組提供足夠的可調(diào)整容量及一定的調(diào)節(jié)速率，在允許的調(diào)節(jié)偏差下實(shí)時(shí)跟蹤頻率，以滿足系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的要求。為了使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組間有確定的有功功率分配關(guān)系，調(diào)速器均做成有差調(diào)節(jié)特性，所以單靠這一調(diào)整，通常不能滿足要求，還需要由人工或自動(dòng)調(diào)頻裝置改變某些發(fā)電廠（稱為調(diào)頻發(fā)電廠）中發(fā)電機(jī)調(diào)速器的特性（頻率的二次調(diào)整），將頻率調(diào)整到要求的范圍內(nèi)。二次調(diào)頻可以做到頻率的無差調(diào)節(jié)，且能夠?qū)β?lián)絡(luò)線功率進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整。二次調(diào)整是針對(duì)第二類負(fù)荷變化（包括預(yù)測(cè)外的第三類負(fù)荷變化）引起的頻率變化所進(jìn)行的調(diào)整，由裝在調(diào)頻機(jī)組上的調(diào)頻器來完成，二次調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。三次調(diào)頻就是協(xié)調(diào)各發(fā)電廠之間的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配（有功負(fù)荷的最優(yōu)分配），從而達(dá)到電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。其實(shí)質(zhì)是完成在線經(jīng)濟(jì)調(diào)度，其目的是在滿足電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定和系統(tǒng)安全的前提下合理利用能源和設(shè)備，以最低的發(fā)電成本或費(fèi)用獲得更多的、優(yōu)質(zhì)的電能。三次調(diào)整是針對(duì)由生產(chǎn)、生活規(guī)律以及氣象條件變化所引起的負(fù)荷變化所進(jìn)行的調(diào)整，由于此類負(fù)荷變化可以預(yù)測(cè)，由生產(chǎn)調(diào)度人員根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線按照最優(yōu)分配原則分配各發(fā)電廠的有功出力來實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)頻率調(diào)整也是電力市場(chǎng)的重要組成部分。電力系統(tǒng)中的發(fā)電與用電設(shè)備，都是按照額定頻率設(shè)計(jì)和制造的，只有在額定頻率附近運(yùn)行時(shí)，才能發(fā)揮最好的功能。系統(tǒng)頻率過大的變動(dòng)，對(duì)用戶和發(fā)電廠的運(yùn)行都將產(chǎn)生不利的影響。系統(tǒng)頻率變化對(duì)用戶的不利影響主要有三個(gè)方面：頻率變化將引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，由這些電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的紡織、制紙等機(jī)械的產(chǎn)品質(zhì)量將受到影響，甚至出現(xiàn)殘、次品；系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率降低，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)械的出力降低；工業(yè)和國(guó)防部門使用的測(cè)量、控制等電子設(shè)備將受系統(tǒng)頻率的波動(dòng)而影響其準(zhǔn)確性和工作性能，頻率過低時(shí)甚至無法工作。電力系統(tǒng)頻率降低時(shí)，將對(duì)發(fā)電廠和系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來影響，如：頻率下降時(shí)，汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)變大，影響使用壽命，甚至產(chǎn)生裂紋而斷裂。頻率降低時(shí)，由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的火電廠廠用機(jī)械（如風(fēng)機(jī)、水泵及磨煤機(jī)等）的出力降低，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出力下降，使系統(tǒng)的頻率進(jìn)一步下降。特別是頻率下降到46-47Hz以下時(shí)，可能在幾分鐘內(nèi)使火電廠的正常運(yùn)行受到破壞，系統(tǒng)功率缺額更為嚴(yán)重，使頻率更快下降，從而發(fā)生頻率崩潰（見電力系統(tǒng)頻率崩潰）現(xiàn)象。系統(tǒng)頻率降低時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流增加，所消耗的無功功率增大，結(jié)果引起電壓下降。當(dāng)頻率下降到45-46Hz時(shí)，各發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)速均顯著下降，致使各發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)下降，全系統(tǒng)的電壓水平大為降低。如果系統(tǒng)原來的電壓水平偏低，還可能引起電壓不斷下降，出現(xiàn)電壓崩潰（見電力系統(tǒng)電壓崩潰）現(xiàn)象。發(fā)生頻率崩潰或電壓崩潰，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。三、系統(tǒng)電壓穩(wěn)定1、電壓穩(wěn)定性及其類型電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)維持負(fù)荷電壓于某一規(guī)定的運(yùn)行極限之內(nèi)的能力，它與電力系統(tǒng)中的電源配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式、負(fù)荷特性有關(guān)。由于電力系統(tǒng)電壓的擾動(dòng)（短路、大容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、沖擊負(fù)荷等）、線路阻抗突然增大（斷開發(fā)電機(jī)或靜電電容器）、無功電源減?。〝嚅_發(fā)電機(jī)或靜電電容器）或母線負(fù)荷增大而誘發(fā)電壓的不穩(wěn)定現(xiàn)象，導(dǎo)致電壓崩潰，使電網(wǎng)瓦解。電壓穩(wěn)定問題分為：靜態(tài)電壓失穩(wěn)、動(dòng)態(tài)電壓失穩(wěn)和暫態(tài)電壓失穩(wěn)。靜態(tài)電壓失穩(wěn)是指負(fù)荷的緩慢增加導(dǎo)致負(fù)荷端母線電壓緩慢下降，在達(dá)到電力系統(tǒng)承受負(fù)荷增加能力的臨界值時(shí)導(dǎo)致的電壓失穩(wěn)，在電壓突然下降之前的整個(gè)過程中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度及母線電壓相角并未發(fā)生明顯的變化。動(dòng)態(tài)電壓失穩(wěn)指系統(tǒng)發(fā)生故障后，為保證其功角暫態(tài)穩(wěn)定及維持系統(tǒng)頻率，除進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)操作外，也可能進(jìn)行切機(jī)、切負(fù)荷操作，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得脆弱或全系統(tǒng)由于支持負(fù)荷的能力變?nèi)?，緩慢的?fù)荷恢復(fù)過程導(dǎo)致的電壓失穩(wěn)。由于系統(tǒng)在失去電壓穩(wěn)定前已處于動(dòng)態(tài)過程中，發(fā)電機(jī)及其控制裝置、負(fù)荷的動(dòng)態(tài)行為都會(huì)對(duì)動(dòng)態(tài)電壓失穩(wěn)產(chǎn)生影響。暫態(tài)電壓穩(wěn)定指電力系統(tǒng)發(fā)生故障或其它類型的大擾動(dòng)后，伴隨系統(tǒng)處理事故的過程中發(fā)電機(jī)之間的相對(duì)搖擺，某些負(fù)荷母線