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随着我国“西电东送,全国联网”战略的实施,我国的电力系统已经进入了大机组、超高压、超大规模、远距离、交直流混合输电的时代。电网结构和运行方式的日益复杂,给电力系统的安全和稳定带来了前所未有的挑战。本论文通过时域仿真的分析方法研究西北750kV系统保护和自动装置的配置以及南方电网复杂的长距离交直流联合输电系统“自激”这两个涉及电网稳定性的问题。电力系统数字仿真是电力系统研究、规划、调度和运行的重要工具。论文首先介绍了电力系统数字仿真的研究现状,讨论了现有的电力系统数字仿真软件及其发展趋势,并重点介绍了国内常用的几种电力系统暂态分析仿真软件的功能。在介绍电力系统稳定理论的基础上,分析了电力系统暂态稳定的计算内容,给出了判断电力系统暂态稳定的标准。正确选择电力系统各个元件的数学模型和参数是进行电力系统仿真计算的基础。论文分析了国内几种常用电力系统暂态仿真软件模型之间的差异以及参数的转换,介绍了用户自定义建模的方法。本论文以《电力系统安全稳定导则》为指导,在校验西北电网在第一级和第二级安全稳定标准下的稳定能力,以及分析西北750kV和330kV高低压电磁环网的相互影响的基础上,给出了满足西北750kV系统安全运行要求的继电保护和安全自动装置的配置和性能指标。 最后,分析了电力系统自激的产生条件以及励磁调节器对自激的影响,研究了自激发生后系统的动态过程。在此基础上提出以发电机机端电压、发电机转子角速度以及励磁电流这三个量的变化规律作为判断复杂电力系统发生自激的依据,并以一个典型的双机系统的仿真结果验证了判据的有效性。本文使用所提出的自激判据,通过大量的暂态稳定仿真计算分析了我国南方电网在2005年的两种典型运行方式下发生自激的可能性。