現(xiàn)在人們已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提是必須存在—個(gè)滿足于各個(gè)節(jié) 點(diǎn)全部約束條件的平衡點(diǎn)，電壓不穩(wěn)定場景中最重要的一類就是對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)參數(shù)變化導(dǎo) 致平衡點(diǎn)不再存在的情況。

由于負(fù)荷需求平滑緩慢地增加而使負(fù)荷特性改變，直至不再 存在與網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)曲線的交點(diǎn)從而導(dǎo)致電壓崩潰，固然是其中的一種場景，但事實(shí)上，更 為重要的情況是由于大擾動(dòng)的發(fā)生(如大型發(fā)電機(jī)組和大規(guī)模輸電設(shè)備的停運(yùn)等)所引 起，這種大擾動(dòng)使網(wǎng)絡(luò)特性急劇變動(dòng)，擾動(dòng)后網(wǎng)絡(luò)的特性曲線(如PV曲線)很可能不 再同未改變的負(fù)荷的相應(yīng)特性曲線相交(即失去平衡點(diǎn))，而導(dǎo)致電壓崩潰。

所以由于 大的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)的突然變化所引起的不穩(wěn)定機(jī)制是電壓穩(wěn)定問題研究的一個(gè)很重 要且必需關(guān)注的因素。 本文基于靜態(tài)電壓穩(wěn)定失穩(wěn)的機(jī)理，對(duì)該機(jī)理的認(rèn)識(shí)都是針對(duì)靜態(tài)負(fù)荷特性的，它 把系統(tǒng)靜態(tài)傳輸所能承受的極限負(fù)荷能力作為電壓穩(wěn)定的臨界狀態(tài)，反映的是潮流約束 條件上下界是否越界，無論是Q.U曲線還是P_U曲線解釋，系統(tǒng)在臨界點(diǎn)之前總是有 兩個(gè)可行解點(diǎn)，從電壓與功率的變化關(guān)系可以看出，只有一個(gè)解是可行的，是系統(tǒng)的穩(wěn) 定運(yùn)行點(diǎn);另一個(gè)點(diǎn)是不可行的，是系統(tǒng)非穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。

2004年CIGRE在工作報(bào)告中指出‘14]暫態(tài)電壓不穩(wěn)定的主要原因機(jī)理是系統(tǒng)由于 擾動(dòng)后功率傳輸超過輸電線路能力或者輸電線路故障導(dǎo)致系統(tǒng)聯(lián)系變?nèi)酰蛘邤_動(dòng)后感 應(yīng)電動(dòng)機(jī)不能再加速從而使電動(dòng)機(jī)阻轉(zhuǎn)。另外一個(gè)機(jī)理解釋考慮HVDC高壓逆變?cè)O(shè)備， 當(dāng)系統(tǒng)的逆變側(cè)負(fù)荷區(qū)域短路容量比較小時(shí)，其負(fù)荷側(cè)的電容補(bǔ)償特性及無功消耗特性 可能使負(fù)荷側(cè)發(fā)生電壓失穩(wěn)。這是現(xiàn)在廣為接受的機(jī)理解釋，但這種機(jī)理解釋不能解釋 電壓和功角的關(guān)系。 Custem把電壓穩(wěn)定的短期電壓失穩(wěn)機(jī)理解釋為擾動(dòng)后系統(tǒng)短期震蕩不穩(wěn)定或者系 統(tǒng)短期平衡點(diǎn)的失去，但是該觀點(diǎn)不能說明電壓穩(wěn)定和功角穩(wěn)定的關(guān)系。

段獻(xiàn)忠考慮了網(wǎng)絡(luò)的作用，其機(jī)理解釋相似于利用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)來解釋電壓穩(wěn)定，是 基于負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)特性的相互作用基礎(chǔ)上的[I8]e Overbye的解釋從功角穩(wěn)定的能量函數(shù)角度考慮，包含了中長期電壓穩(wěn)定問題和暫 態(tài)電壓穩(wěn)定問題，其解釋說暫態(tài)電壓穩(wěn)定類似于功角穩(wěn)定，中長期電壓穩(wěn)定是系統(tǒng)負(fù)荷 的隨機(jī)擾動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)逸出勢能阱。該解釋體現(xiàn)了功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定兩者之間的關(guān)系， 但在實(shí)際應(yīng)用中無法找到能量函數(shù)和能量函數(shù)區(qū)域[n0 Yorion等建立了中長期、準(zhǔn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定仿真的理論基礎(chǔ)，提出將奇異動(dòng)態(tài)理論分 為快動(dòng)態(tài)和慢動(dòng)態(tài)。并且指出:在中長期電壓穩(wěn)定研究中必須考慮電器元件的非線性。

從上面可以看出大多數(shù)學(xué)者都是從電壓穩(wěn)定的定義去考慮進(jìn)行暫態(tài)電壓穩(wěn)定的機(jī) 理解釋，側(cè)重于電壓與負(fù)荷及負(fù)荷特性的關(guān)系，實(shí)際上在暫態(tài)過程中除了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)之 外，負(fù)荷的動(dòng)態(tài)元件也是很復(fù)雜的。但是此文中主要是研究靜態(tài)電壓穩(wěn)定，所以考慮負(fù) 荷動(dòng)態(tài)元件的電壓崩潰機(jī)理在此不做進(jìn)一步說明。