现代电力系统是一个复杂的非线性动力系统,安全、稳定运行是电力系统的基本要求,系统稳定破坏可能导致系统瓦解和大面积停电等灾难性事故,给社会带来巨大的损失。而电力系统电压稳定性是电力系统稳定问题研究的一个重要方面,特别是近年来,由于电压失稳或电压崩溃而导致电力系统稳定破坏的事故频繁发生。因此,保持电力系统电压的稳定性,对于电力系统安全可靠运行,具有非常重要的意义。备用电源自动投入(简称备自投)是提高供电可靠性的重要措施,在发电厂、变电站和配电网络中得到了广泛的应用。但随着电力系统的发展,配电网的负荷容量不断增大,负荷的无功—电压特性也在不断变化,因此可能会因电网电压稳定性被破坏而导致备自投不成功,甚至使提供备用电源的电网随故障电网一起崩溃,因此对备用电源自动投入时电网的动态过程进行分析并研究保证稳定性的策略变得十分重要。当电力系统遭受不同程度的扰动时,系统元件的动态特性对电压稳定性有着重要影响。本文在分析了各种元件无功/电压特性的基础上,建立了电网的数学模型,并对备用电源自动投入时电网的动态过程进行了仿真计算分析,从而提出确保备自投成功的控制方法。本文主要研究了以下内容:①分析了备用电源的引接方式、备自投装置的基本要求、备用电源自动投入的一次接线方案及工作原理,重点分析了两变电站间互为备用电源投入时可能因电压稳定性破坏而使备用电源自动投入失败的原理。②分析了备用电源自动投入时影响系统动态过程的因素是:同步发电机、异步电动机、并联无功补偿装置的无功/电压特性,电动机的自起动特性及反馈电流,备用电源投入时间以及投入容量等。③使用MATLAB软件建立电网的数学模型,设置几种典型的扰动情况,并对这些扰动情况下备用电源自动投入时的动态过程进行了时域仿真。④对仿真结果进行分析,找出了备用电源自动投入时影响电网动态过程的因素,提出了备用电源自动投入时保证系统电压稳定从而保证备用电源自动投入成功的措施。仿真计算证明了在备用电源自动投入之前实施减载是保证备用电源自动投入成功的有效方法。