transient stability是什么意思，transient stability的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

暂态稳定性（Transient Stability） 是指电力系统在遭受突然的大扰动（如短路故障、发电机或输电线路突然切除、大负荷投切等）后，发电机转子保持同步运行，系统能够恢复到新的稳定运行点或恢复到扰动前运行状态的能力。其核心关注点是扰动后最初几秒（通常为0.5秒至10秒）内发电机转子之间的相对角度（功角）动态行为是否会导致系统失步。

核心概念解析

1. “暂态”（Transient）：指系统从一种稳定运行状态过渡到另一种稳定运行状态（或失稳）的短暂动态过程。这个过程涉及发电机转子惯量、阻尼、原动机功率与电磁功率之间的不平衡，以及由此产生的转子加速或减速。
2. “稳定性”（Stability）：特指同步稳定性（Synchronous Stability）。它要求系统中所有并联运行的同步发电机在扰动后能够保持（或恢复）同步运行，即各发电机转子之间的相对电角度差（功角差）不会持续增大而导致失步。失步意味着发电机不再以相同的平均电频率旋转，系统将解列甚至崩溃。
3. 关键判据 - 功角稳定性：暂态稳定性的核心判据是看最关键的发电机转子相对于系统参考轴（或另一关键发电机）的功角摇摆曲线（δ vs t）在扰动清除后，其最大值是否小于临界角度（通常对应180度电角度），并且最终能否稳定在一个新的平衡点。如果功角持续增大超过临界值，则系统失去暂态稳定。

物理机制与影响因素

• 扰动影响：大扰动（如三相短路）瞬间改变了网络结构，导致发电机电磁功率输出骤降（甚至为零），而原动机输入功率（机械功率）由于惯性不能突变。这导致发电机转子加速，积累动能。
• 故障清除：继电保护动作切除故障线路或设备后，网络结构再次改变，发电机电磁功率恢复（但路径可能不同）。此时，电磁功率可能大于或小于机械功率。
• 转子摇摆：在加速期间积累的动能需要在减速期间释放。转子开始相对于系统惯性中心（或参考机）摇摆（振荡）。如果减速期间释放的动能足以抵消加速期间积累的动能，且阻尼作用能平息振荡，则系统保持稳定；否则功角持续增大，导致失步。
• 主要影响因素：
  • 故障严重程度与位置：故障越严重（如三相短路）、越靠近发电机端口，对电磁功率影响越大，稳定性越差。
  • 故障清除时间：保护动作和断路器断开故障的时间至关重要。清除越快，转子加速积累的动能越少，稳定性越好。
  • 系统强度（短路容量）：故障点短路容量越大，故障期间电压下降越小，对发电机电磁功率影响越小。
  • 发电机惯量（H常数）：惯量大的发电机在扰动后转速变化慢，有利于稳定。
  • 初始运行点（功角/功率水平）：系统初始输送功率越大，初始功角越大，稳定裕度越小。
  • 发电机励磁系统响应：快速的励磁系统（如AVR+PSS）能提供故障期间和故障后的电压支持，有助于维持电磁功率，提高稳定性。
  • 负荷特性：某些负荷模型（如恒阻抗）在电压下降时吸收功率减少，可能有利于稳定。

重要性

暂态稳定性是现代电力系统安全稳定运行的基石之一。大电网互联虽然提高了经济性和可靠性，但也增加了发生大规模连锁故障的风险。一旦系统失去暂态稳定，会导致：

1. 发电机失步振荡。
2. 线路过载、保护误动或选择性跳闸。
3. 系统解列成多个异步运行的孤岛。
4. 大面积停电事故。 因此，电力系统规划、设计、运行和调度中，必须进行详细的暂态稳定分析，并采取必要的措施（如快速保护、强力励磁、切机、切负荷、FACTS装置应用等）来保证系统具有足够的暂态稳定裕度。

权威参考来源：

1. P. Kundur, Power System Stability and Control (经典教科书): 该书第13章“Transient Stability”对暂态稳定性的定义、物理过程、数学模型（摇摆方程）、分析方法（等面积法则）和影响因素进行了系统、权威的阐述。 McGraw-Hill Education.
2. IEEE/CIGRE Joint Task Force on Stability Terms and Definitions, “Definition and Classification of Power System Stability” (IEEE Transactions on Power Systems, 2004): 这份权威报告对包括暂态稳定性在内的各类电力系统稳定性给出了标准化的定义和分类框架。 IEEE Power & Energy Society.
3. CIGRE Technical Brochure 325, Review of On-Line Dynamic Security Assessment Tools and Techniques (2007): 虽然侧重于在线评估，但该报告详细讨论了暂态稳定性作为动态安全核心要素的重要性、分析方法和增强措施。 CIGRE (国际大电网会议).
4. National Grid (UK) - System Operability Framework Documents: 英国国家电网在其系统运行框架文件中，将暂态稳定性视为系统安全运行的关键约束之一，并规定了相关的技术标准和运行要求。 National Grid ESO.

网络扩展资料

Transient Stability（暂态稳定性）是电力系统分析中的核心概念，指电力系统在遭受短暂但严重的扰动（如短路、负荷突变、发电机故障等）后，维持发电机同步运行并恢复到稳定状态的能力。以下是详细解释：

1.基本定义

• Transient（暂态）：指短暂、瞬时的状态变化，通常由突发扰动引起（如雷击、设备故障等）。其特点是持续时间短（几毫秒到几秒），但可能引发系统剧烈波动。
• Stability（稳定性）：系统在扰动后恢复平衡的能力。在电力系统中，稳定性分为暂态稳定、静态稳定和动态稳定，其中暂态稳定对突发扰动的响应最为关键。

2.应用领域

暂态稳定性分析主要用于电力系统设计、运行和保护，例如：

• 评估电网在故障后是否会导致发电机失步或崩溃；
• 设计继电保护装置的动作时间；
• 优化控制策略（如快速励磁调节）。

3.关键影响因素

• 故障类型与持续时间：如三相短路比单相短路更严重。
• 发电机惯性：惯性大的机组更易维持同步。
• 控制措施：快速励磁控制（FACTS装置）可提升稳定性。
• 网络结构：强互联电网比弱电网更稳定。

4.分析方法

• 时域仿真：通过微分方程模拟扰动后的动态过程。
• 等面积法则（Equal Area Criterion）：经典方法，通过能量函数判断稳定性。
• 参与因子分析（Participation Factor Analysis）：评估不同设备对稳定性的贡献。

5.示例

当电网发生短路时，发电机的机械功率与电磁功率失衡，导致转子加速。若故障切除时间过长，转子角度超过临界值（通常为90°~120°），系统将失稳。通过快速切除故障（如0.1秒内）或调节励磁，可提升暂态稳定性。

暂态稳定性是电力系统安全的核心指标，需结合故障特性、设备参数和控制策略综合分析。更多技术细节可参考电力系统稳定性相关文献。

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