大动态负载对电力系统稳定性的影响解读

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电力系统的稳定性与安全性分析

电力系统的稳定性与安全性分析

电力系统的稳定性与安全性分析一、引言电力系统的稳定性与安全性是电力行业中的重要问题。

随着电力需求的增长和电网规模的扩大,电力系统面临着日益复杂的问题和挑战。

本文将对电力系统的稳定性与安全性进行分析,并探讨相关的影响因素和解决方法。

二、电力系统稳定性分析电力系统稳定性是指系统在各种干扰下保持稳定运行的能力。

主要包括动态稳定性和静态稳定性两个方面。

动态稳定性是指系统在遭受短路故障等干扰后,能够在较短时间内恢复到稳定状态的能力。

静态稳定性是指在长时间的工作过程中,系统能够保持稳定的能力。

1. 动态稳定性分析动态稳定性问题是电力系统稳定性分析中的关键问题之一。

在电力系统运行过程中,由于各种原因(如 line fault、generator outage等),系统可能出现不稳定状态,导致电压和频率的波动,甚至发生系统崩溃。

因此,动态稳定性分析是预测和评估系统对外界干扰的响应和恢复能力。

动态稳定性分析主要包括系统模型建立、干扰检测、暂态过程计算和稳定性评估等步骤。

通过建立系统的动态模型,可以模拟系统在干扰下的响应过程,进而进行稳定性评估和优化。

现代动态稳定性分析方法包括基于模型的方法和基于数据的方法等。

其中,基于模型的方法利用电力系统的参数和拓扑信息,通过求解微分方程组来模拟系统的动态响应;而基于数据的方法则是利用实时监测的数据,通过统计和机器学习等方法来分析系统的稳定性。

2. 静态稳定性分析静态稳定性问题主要关注长时间工作过程中的稳定性问题,即系统能否保持正常的电压和频率。

静态稳定性通常通过稳态分析来进行评估,主要包括潮流计算和可靠性评估等。

潮流计算是指根据系统的节点数据、负荷数据和电网拓扑结构等,计算系统中各节点的电压、功率等参数的分布情况,以评估系统的负载能力和稳态范围。

可靠性评估则是通过对系统进行各种故障模拟,评估系统在各种故障情况下的可靠度和稳定性。

三、电力系统安全性分析电力系统安全性是指系统能够在正常运行状态下,保证电力供应的可靠性和安全性。

电力系统的稳定性分析

电力系统的稳定性分析

电力系统的稳定性分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它为各个行业提供了稳定可靠的电力供应。

然而,由于电力系统的复杂性和不可预测性,其稳定性问题一直是电力工程师们关注的焦点。

稳定性分析是评估电力系统运行状态和预测系统响应能力的重要手段,它对于确保电力系统的可靠性和安全性至关重要。

电力系统的稳定性主要包括动态稳定性和静态稳定性两个方面。

动态稳定性是指电力系统在外部扰动下恢复到稳定运行状态的能力,而静态稳定性则是指电力系统在负荷变化或故障情况下保持稳定运行的能力。

动态稳定性分析是电力系统稳定性研究的核心内容之一。

它主要关注电力系统在大幅度扰动下的响应过程,如故障发生时系统的振荡和衰减过程。

动态稳定性分析需要考虑系统的动态特性、发电机的动态响应、电力传输线路的参数等因素。

通过建立系统的动态模型,可以模拟系统在不同扰动下的响应情况,并评估系统的稳定性。

静态稳定性分析则主要关注电力系统在负荷变化或故障情况下的稳定运行能力。

负荷变化可能导致系统频率和电压的波动,而故障情况则可能引发电力系统的不稳定,如电压崩溃、电流过载等。

静态稳定性分析需要考虑系统的功率平衡、电压稳定、传输能力等因素。

通过建立系统的潮流模型,可以计算系统中各个节点的电压和功率分布情况,进而评估系统的稳定性。

稳定性分析的核心是建立准确可靠的电力系统模型。

电力系统模型需要包括发电机、负荷、变压器、传输线路等各个组成部分的特性参数。

同时,模型还需要考虑不同元件之间的相互作用和耦合关系。

在建立模型时,需要充分考虑系统的动态特性和非线性特性,以确保分析结果的准确性。

稳定性分析的结果可以为电力系统的运行和规划提供重要参考。

通过分析系统的稳定性,可以及时发现潜在的问题和隐患,并采取相应的措施进行调整和优化。

例如,在动态稳定性分析中,可以通过调整发电机的励磁控制策略、增加补偿装置等方式提高系统的稳定性。

而在静态稳定性分析中,可以通过合理规划电力系统的输电线路、优化负荷分配等方式提高系统的稳定性。

超高负荷情况下的电力系统稳定性分析

超高负荷情况下的电力系统稳定性分析

超高负荷情况下的电力系统稳定性分析电力系统是现代社会的基础设施之一,而稳定性是电力系统的一个重要指标。

在今天的应用中,电力系统已经成为一个非常复杂、庞大的系统。

随着负荷需求的增加和电力系统规模的扩大,出现了超高负荷的情况,这对电力系统的稳定性提出了更高的要求。

本文将分析超高负荷情况下的电力系统稳定性,并提出相关解决方案。

一、电力系统稳定性电力系统的稳定性是指该系统受到外界扰动时,其能够回到平衡工作状态的能力。

电力系统的稳定性分别包括大稳定性、中稳定性和小稳定性。

大稳定性是指电力系统在受到大幅度扰动时,能够在较长时间内回到恢复原来的稳定状态。

例如,当发生线路故障或者电站的停运时,系统都能够恢复到正常的工作状态。

中稳定性是指电力系统在受到中等幅度扰动时,能够在较短时间内回到稳定状态。

例如,当发生负荷突变时,系统都能够迅速地回到平衡状态。

小稳定性是指电力系统在受到小幅度扰动时,能够迅速地回到稳定工作状态。

例如,当发生电压波动时,系统都能够迅速地回到平衡工作状态。

二、超高负荷引起的电力系统稳定性问题当电力系统的负荷超过了电力系统的额定容量时,会出现超高负荷的情况。

超高负荷情况下,电力系统的稳定性会受到影响,出现以下问题。

1、电压不稳定在超高负荷情况下,电网的电流和电压会出现大幅度波动。

电压不稳定会影响用户的用电质量,甚至会引起电气设备损坏。

2、频率偏差频率偏差是指电网的频率偏离额定频率值。

在超高负荷情况下,电能无法保持稳定的频率,这会导致电能的质量降低,影响用电的正常工作。

3、电力系统的失稳在超高负荷情况下,如果电力系统无法维持平衡状态,会出现电力系统的失稳问题。

当电力系统的失稳发生时,电网的负载和电源之间的平衡失去了,导致负载无法得到平衡。

三、超高负荷情况下电力系统的稳定性解决方案对于电力系统的稳定性问题,有以下解决方案可以采取。

1、增加发电容量在超高负荷情况下,可以通过增加发电容量来解决电力系统的稳定性问题。

电力系统动态稳定性分析

电力系统动态稳定性分析

电力系统动态稳定性分析一、引言电力系统是现代社会的基础设施之一,并且随着社会的发展,电力系统的规模变得越来越大,对电力系统的稳定性要求也越来越高。

在电力系统中,电力设备和电力负载的变化都会影响系统的稳定性。

因此,如何对电力系统进行动态稳定性分析具有重要意义。

二、电力系统动态稳定性分析1. 动态稳定性的定义动态稳定性是指电力系统在受到外部干扰(如负荷突然变化、故障等)后,系统的瞬时响应过程得以完全恢复,系统不会发生不可逆转的大幅度波动的能力。

2. 动态稳定性分析方法(1)频域分析法频域分析法是一种常用的稳定性分析方法,其基本思想是将电力系统解析为一系列的等效互连电路,然后利用频率响应函数对系统进行分析。

(2)时域分析法时域分析法则是通过对电力系统进行动态模拟,在时间轴上记录系统的瞬时响应,以此来分析系统的动态稳定性。

(3)仿真实验法仿真实验法模拟了各种电力系统的负荷变化和系统故障时的实际情况,利用计算机来模拟和分析电力系统的动态行为,对电力系统的稳定性进行评估。

三、电力系统动态稳定性分析的实现电力系统的稳定性评估需要对系统进行动态模拟和计算,在一些大型电力系统中,需要几百万个节点和数千个电力设备的计算,并且要处理数千兆瓦级别的电力负荷。

因此,对于电力系统动态稳定性分析,需要借助高性能计算机和专业的软件工具来实现。

1. 高性能计算机为了实现高精度的动态稳定性分析,需要采用高性能计算机,以确保计算结果的准确性和计算效率。

2. 电网稳定性分析软件电力系统动态稳定性分析软件是专门为电力系统建模和模拟而设计的软件工具,主要用于电力系统的动态仿真和稳定性分析。

一些常用的电力系统稳定性计算软件包括:MATLAB / SIMULINK、PSAT、POWERSYS和DIgSILENT等。

四、电力系统动态稳定性分析的应用电力系统动态稳定性分析在电力系统运行和管理中扮演了非常重要的角色。

1. 电力系统的运行控制通过对电力系统的动态稳定性进行分析,可以评估系统的稳定性,并采取相应的措施来保障电力系统的运行稳定性,如调整发电机的输出功率、控制电力负荷和调整系统的电压等。

电力系统的动态稳定性分析与控制

电力系统的动态稳定性分析与控制

电力系统的动态稳定性分析与控制电力系统是现代社会运转的神经中枢,其稳定运行对于保障供电质量和社会稳定至关重要。

然而,由于电力系统结构复杂、负荷变化大以及环境影响等因素,导致电力系统的动态稳定性成为一个关键的挑战。

因此,对电力系统的动态稳定性进行分析与控制,具有重要的理论和实践意义。

一、电力系统的动态稳定性分析动态稳定性是指电力系统在发生故障或负荷扰动后的恢复过程中,系统是否能够在有限的时间内恢复到稳定状态。

电力系统的动态稳定性分析主要通过解析和仿真方法来研究系统在发生故障后的动态响应。

1.离散运动方程和传导方程电力系统的动态稳定性分析基于一组离散运动方程和传导方程,用于描述电力系统各部分之间的能量转移和传递。

离散运动方程用于建立发电机和负荷之间的动态关系,而传导方程则描述了电力系统内部各个节点之间的能量传导。

2.发电机模型和动态负荷模型在电力系统的动态稳定性分析中,发电机模型是非常重要的。

发电机模型通过描述发电机的机械动态特性和电气特性,来计算发电机的状态变量以及输出功率。

此外,动态负荷模型也是动态稳定性分析的关键之一,它可以通过考虑负荷的响应特性,来更准确地描述负荷对系统稳定性的影响。

3.矩阵方程和特征值分析通过将离散运动方程和传导方程整合为矩阵方程,可以获得描述系统动态响应的方程。

利用特征值分析法,可以求解系统的矩阵方程的特征值和特征向量,从而评估系统的稳定性。

二、电力系统的动态稳定性控制为了保持电力系统的动态稳定性,需要采取相应的控制措施。

动态稳定性控制主要包括主动控制和从动控制两个层次。

1.主动控制主动控制通过调整发电机和负荷之间的传输导线的参数,来改变系统的动态特性。

主动控制的主要方式包括调整线路的阻抗、改变发电机的励磁电压和调整负荷的响应特性等。

通过主动控制,可以有效地提高系统的稳定性。

2.从动控制从动控制是指在系统发生故障或负荷扰动后,通过控制装置对系统进行干预,使系统能够在有限的时间内恢复到稳定状态。

电力系统的稳定性分析

电力系统的稳定性分析

电力系统的稳定性分析一、概述电力系统稳定性分析是电力系统运行状态评价的重要组成部分,它是指在电力系统出现扰动或故障时,系统恢复平衡的能力。

稳定性分析主要包括大范围稳定分析和小干扰稳定分析。

二、大范围稳定分析1.功率平衡方程大范围稳定分析主要考虑电力市场运行中出现的电力故障、过负荷、电压失调等因素,其稳定性分析主要建立在功率平衡方程的基础上。

功率平衡方程主要是描述电力系统在稳态时,功率的产生、输送和消耗的平衡关系,因此如下:P\_i - D\_i = ∑B\_{ij}(δ\_i - δ\_j) + ∑G\_{ij}(V\_i - V\_j)其中,P_i是母线i的有功需求,D_i是母线i的有功供给。

Bii是母线i对地电导,Bij是母线i与母线j之间的电导,δ_i是母线i的相角,V_i是母线i的电压,Gij是母线i与母线j之间的电导,而∑B\_{ij}(δ\_i - δ\_j)是相邻母线之间的励磁无功交换。

2.风险源目录在大范围稳定分析中,还需要进行风险源目录的分析。

这主要是基于故障的综合性研究,以及稳态运行某一元件的风险。

目录可分为元件目录和风险源目录。

元件目录主要是列举单个元件故障的可用性需求和可靠性指标,决定元件的运行状态。

而风险源目录主要是对故障进行分类,找到相关系统的最小数字,连续排序,避免同一数字的重复出现。

3.故障分析故障分析是大范围稳定分析的重要组成部分。

故障种类包括短路和开路,故障后电网可能形成的模式有三种:Ⅰ型模式、Ⅱ型模式、Ⅲ型模式。

Ⅰ型模式是由多输入单输出电源和单输入多输出负载组成,其中二者结合只能形成一补偿电容,故而电源能够满足负载的电感成分。

Ⅱ型模式是由多输入多输出电源和负载组成,缺少电容分量导致电源不能满足负载的电感成分,必须通过延迟公共电压板或转移核心来完成,因而需要额外的控制技术。

Ⅲ型模式是由多输入多输出电源和负载组成,其中二者之间不存在补偿电容,但可以共同大范围地控制发电量、充电、放电等。

电网稳定性问题的研究与探讨

电网稳定性问题的研究与探讨

电网稳定性问题的研究与探讨电网是现代社会重要的基础设施之一,而电网稳定性问题也是电网运行过程中必须考虑的重要问题。

电网稳定性问题是指电力系统在遇到扰动(例如负载的突增、机组故障等)时,仍能保持稳定的特性。

本文旨在对电网稳定性问题进行研究和探讨。

一、电网稳定性问题的成因电网稳定性问题的成因主要包括三个方面:一是电力负荷的快速变化;二是电网设备的故障;三是电网扰动的传递。

电力负荷的快速变化是电网稳定性问题的主要成因之一。

随着电网负荷的不断增加,电网对负载容量的要求也越来越高。

在出现负载快速变化的情况下,电力系统会出现频率和电压等不稳定的情况,严重的情况会引发电力系统的崩溃。

电力设备的故障也是电网稳定性问题的主要成因之一。

由于电力设备长时间运行,其磨损程度不可避免地会增加。

当电力设备运行时间达到一定程度时,就容易发生故障,从而使电力系统出现不稳定的情况。

电网扰动的传递也是引起电网稳定性问题的主要成因之一。

电网扰动是指由于外部干扰等因素引起的电网中电压、频率等参数的波动。

当电网扰动传递到某个设备或装置时,将会对系统产生影响,最终导致扰动传递到系统的其他部分,引起电网的不稳定。

二、电网稳定性控制措施为保证电网的稳定运行,电力系统必须采取一系列控制措施。

电网稳定性控制措施主要包括可控金属氧化物Var(VAr)电容器,风电、太阳能等可再生能源的电力调峰,可控负载,大容量蓄电池等。

可控金属氧化物Var(VAr)电容器是一种可控的无功补偿装置,它可以根据电力系统的需求对电容器进行控制,从而调节电力系统的电压和无功功率。

在电力系统中,可控金属氧化物Var (VAr)电容器主要用于电压调节和无功补偿,在电力系统负荷突变的情况下,可以及时地补充系统的电压和无功功率。

风电、太阳能等可再生能源的电力调峰也是一种有效的电网稳定性控制措施。

随着可再生能源的不断发展和应用,其在电力系统中的地位也逐渐提升。

通过调整风电、太阳能等可再生能源的发电量,可以使电力系统的负荷和发电量实现平衡。

大规模电力系统的稳定性分析与控制

大规模电力系统的稳定性分析与控制

大规模电力系统的稳定性分析与控制近年来,随着电力需求的不断增长和电网规模的不断扩大,大规模电力系统的稳定性问题日益引起人们的关注。

稳定性分析与控制是确保电力系统正常运行和提高电网安全性的关键环节。

本文将探讨大规模电力系统的稳定性分析与控制的基本原理、方法和应用。

大规模电力系统的稳定性是指系统在各种扰动下能够保持稳定的能力。

电力系统的稳定性问题主要包括动态稳定性和静态稳定性。

动态稳定性是指系统在经历过一系列扰动后是否能够恢复到原来的稳定工作状态,例如,故障恢复、负荷突变等。

静态稳定性是指系统在电力负荷变化或发电容量变化等外部因素的作用下,是否能够保持稳定的电压和功率。

稳定性分析与控制是为了保障电网安全运行,防止系统的失稳、振荡以及频率扰动等问题的发生。

稳定性分析的方法主要有潮流分析、短路电流计算、电压稳定性分析和动态稳定性分析等。

其中,潮流分析是最基本且常用的方法,用于计算电网中各节点的电压、功率和电流等参数。

短路电流计算主要用于系统在发生故障时,计算故障电流的大小,以判断系统故障对电网的影响。

电压稳定性分析主要用于评估系统电压的稳定性,包括电压吸收容量的计算和电压控制策略的制定等。

动态稳定性分析是通过建立电力系统的动态模型,计算系统在各种扰动下的响应情况,以评估系统的稳定性。

这些分析方法能够帮助工程师了解系统的稳定性情况,及时采取措施来保障电网的稳定运行。

稳定性控制是为了使电力系统在各种扰动下保持稳定的措施和方法。

稳定性控制主要包括两个方面:一是动态控制策略,包括机械控制、电气控制、自动化控制等,用于调整发电机的励磁系统、输电线路的阻抗和负荷的补偿等,以保持系统的频率和电压稳定;二是静态控制策略,包括电容器组、无功补偿器、调压器等设备的配置和优化,以维持系统电压的稳定。

稳定性控制的目标是降低系统的振荡幅度和频率,提升系统的稳定性。

大规模电力系统的稳定性分析与控制在实际应用中有着广泛的意义。

首先,它能够帮助工程师预测系统在不同负荷情况下的稳定性,为电网运维决策提供依据。

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1大动态负载对电力系统稳定性的影响摘要本文主要研究的是影响电力系统稳定性的关键参数,分析一个拥有无穷大总线系统的单机和一个负载的大型多机系统。

为了进一步探讨动态负载对电力系统稳定性的影响,对传统和现代的线性控制器进行了有效性测试,比较了负载变化。

本文的分析突出了一个事实,即阻尼对动态负载有实质影响。

介绍负载在电力系统的电压稳定性中发挥了重要的作用。

负载由不同的负载组件以及不断变化的负载组成,由于时间、天气的变化,以及参数的不确定等特性,使它很难被精确地开展模拟负载稳定性的研究。

机电振荡和电压振荡对同步发电机的稳定性和系统安全运行的负荷是必要的,因为不安全的系统中可能产生非周期级联干扰或断电,产生严重的后果。

近年来世界各地的电网发生了许多停电事故,可以归结于设备出现故障、过载、雷击、或不寻常的操作等原因。

从20世纪20年代开始,对于电力系统工程师来说,负载一直是电力系统安全运行的一个重大挑战。

对电源安全的基本要求,他们也进行了多种系统操作的尝试,探寻多种机器的负载、机器的转动惯量和系统外部阻抗决定震荡和阻尼特点,力求减小电压或速度对机械转矩的干扰。

基于这种现象,许多评估电力系统的稳定性的技术已经被提出。

现在已经有一个被广泛应用于电力行业的稳定器(PSS。

PSS的设计提出了一些改进的方法,具有较大的抗干扰能力。

基于傅立叶定律的变换法被认为是研究电力系统安全运行的重要方法。

最近,一个协调PSS的设计方法被提出。

在其中电力系统主要考虑的是单机无穷大( SMIB系统或者多机系统和非线性控制技术,用于确保电力系统操作的安全性。

一些非线性控制技术也的提出也使单机无穷大总线系统 (SMIB或一个多机系统比传统的线性控制器能获得更好的效果。

大部分文献中提到,提供稳定负载的电力系统被视为恒定阻抗负载。

近些年来,研究动态或静态的负载特性对电力系统稳定性的影响、分析合理负载等不同的研究目的备受关注且投入日益巨大。

1《电力和能源系统》 44 期,(2013) 357-363。

MA Mahmud, M.J. Hossain, H.R. Pota 感应电动机的负荷被认为是动态的负载,是负载的很大一部分,特别是在在商业和住宅区等大型产业和空调系统中。

在对感应电动机的系统研究启用了大量不同的电机模型,但不能够直接提供其中的详细数据,因此重要的是要找出研究稳定性的关键参数。

诱导影响电力系统稳定性的机器都集中在一个电力系统中,被用于分析和关注机电振荡和临界参数调查。

将异步电机和同步发电机分开考虑,但实际上大多数的非线性情况的发生是由于它们之间的互连的系统中。

此外,由于一些参数的影响,忽略该系统的阻尼系统的稳定性,最终得靠电力系统稳定器来实现,使系统稳定,但这是不实际的。

SMIB系统的关键参数以及大型系统也在我们考虑提出的限制条件之中。

分析有感应发电机的电力系统网络的动态稳定性,其中感应集成发电机是风力涡轮机,它们并不被认为是负载。

为了分析感应电动机负载对电力系统稳定性的影响,常规PSS也与功率振荡阻尼控制器(PODC和一个极小化极大LQG空制器共同使用。

相比PODC 极小化极大LQG控制器能提供更好的性能。

控制器性能测试按在一定的范围内的操作中施加不同类型的故障分。

但是没有任何迹象表明控制器对动态负载变化的有效性。

本文的目的是调查动态负载对电力系统的稳定性的影响。

在这里,系统的稳定性与动态负载分析所使用的概念是从我们以前调查工作所得出的关键参数。

在本文中,POD(是针对电力系统动态载荷的,用动态负载的变化评估PODC勺有效性。

此外,强大的PODQRPOD)的极小化极大LQG空制器还与感应电机负载的变化有关。

控制器的有效性主要考虑的是阻尼的模式。

本文还讨论了在一个SMIB 系统下,动态负载对POD (和RPOD的有效性影响程度,以及何种模型适合代表感应电动机的负载。

接下来的章节安排如下:在第2节中,为给定动态负载的SMIB系统进行数学建模;第3节中,对参与因素和特征值进行分析,以确定关键参数;第4节展现影响一个大系统的稳定性的关键参数;第5节和第6节分别概述的POD(和产品设计;第7节展示DC和ROD对大动态负载的影响;最后的第8节,进行全文总结与对未来发展趋势提出进一步的建议。

2.电力系统模型根据电力系统不同的应用目的,可以建成几个复杂级别不同的模型。

图 1显示了一个包括感应电机负载的SMIB系统,本文的讨论内容都是基于这个模型,它是本文讨论的基础。

这是因为一个SMIB系统能够展现一个多机电力系统的重要方面,这对于研究电力系统的稳定性是非常有用的。

在这个SMIB模型中,电源由负载(PL=1500 MW QL=150Mva)和无限的总线和本地发电机(PG=300M,V\QG=225Mvar提供。

总线2的负载由三部分组成:(i)恒定的阻抗负载,(ii)大型感应电动机,及(iii ) 一个并联电容器作为补偿。

这些是载荷的主要部分,相当于感应电动机。

通过一些典型的假设,同步发电机可以由下面的一组微分方程进行建模:3 二tiJ⑴由二-籍召他-事)(2:'. 1 ”•曲(3 )V Q=^V t-V n)(41其中S是发电机的角功率,3是相对于参考的转度,H是惯性常数Pm为发电机,发电机的机械输入功率被假定为常数,D是阻尼为常数的发电机,是正交轴的瞬态电压,是增益励磁放大器,做的是直轴开路状态,Xd是发电机的时间常数,是直轴暂态电抗,「是发电机的端电压,是换能器的输出电压,Tr是时间常数传感器,IDG和IQG的直流和交流发电机。

这种非线性效应的主要来源模式涉及到IDG和IQG的表达式在同步旋转坐标系中,以下面微分方程书面说明一个简化的单笼感应机的瞬态模型:(珂十冋)=(他+九J +J(^m 一用爲)备=-4 (X -乂)bn -血£咯)(dom 』dnm岭m ='p—一TT—(X X Jlqm + 期盘爲'dom』Mom——是瞬变电抗,Rs是定子电阻,它被认为是零,是定子的电抗,.是转子的电抗,是磁化电抗是转子的开路电抗,是瞬态的开路的时间常数,是由机器绘制的转矩,'-是电机的转动惯量S = 1—是异步电动机的滑动速度,匚才巧协“十%丄如是电扭矩,£和. 是直流和交流电压,,和是直流和交流电流。

在这里,这个模型代表感应机拥有直流和交流,这是不同于d—和q—axes的同步发电机。

因此,轴变换被用来表示感应电动机和同步的动态元素,发生器对应的参考帧,我们使用以下关系:E,m = +】dm + 儿m =-山巾+jigm)E J Vd+jV q= -(v d+ju q)e-^m负的I 和 表明在相同帧的同步发电机中他们是相反的利用这些关系,修改后的三阶感应电动机模型可以写成如下形式:(叫 +jv q )=-(底 +x )(u +"何)+总E 爲EJn = - 帀—[陰 + (X — X’ )1血」dom要完成模型,‘ 1 • 1 的方程,. 可以被写成如下形式:城=一 ?+xn^Tx ;cos d +cos (^m■ ◎ 如二石船忑sinl 击于吨m ")F V f E :Un = 一 寸 + 供 COS 亦 + 乂 :x 「8S (d — 爲)其中 是无穷大电压, 的变压器的电抗, 是在传输线的电抗通过线性化方程。

(1) — ( 7),可代表整体线性系统:dx = AAx + BAu=—co r —X -X 打 £:(9)状态向量"是由Ax = [A6 Aco 隅 AV0皿隔A<5m]TA是系统矩阵,B是输入矩阵,C是输出矩阵,y为输出向量3.关键参数分析在坐标轴右半面,线性系统是不稳定的。

动态负载的SMIB系统的特征值和参与模式的系统不稳定的因素如表所示。

从表1中的特征值中可以看出,该系统具有不稳定性,一些低频振荡如模式2。

从表2可以看出,3,','具有不稳性,这意味着系统中的电压不稳定。

因此,现在如果涉及到矩阵A中的元素多样的,,'0可以使系统稳定F列元素能够影响系统的稳定性: A11, A13, A16, A21, A23, A26, A31, A33,A36, A41, A43, A46, A51, A53, A56, A61, A62, A63, A66, A71, A73, A76o 通过改变以上提到的与状态相关的参数,可以观察到,只有直轴开路,感应电动机的常数TO随机影响阻尼同步发电机的系统的稳定性。

但是,当没有阻尼同步发电机提供感应电机的转动惯量时,也将影响系统的稳定。

当J沁;等于18.7 时,系统是不稳定的,对于不同的值的直轴开路感应电动机的时间常数,!从18.7至18以下时,系统变得稳定,所示的特征值见表 3为了保持系统的稳定,的价值是减少它的标称值。

虽然该系统是稳定的,仍然有三个振荡模式。

这些模式中电压以及角度动力学是占主导地位的Table IEigenvalues waEhcjuit Any vanaEbn ufparam-rtenLEi卿讪uev-1.105611402421 0 4689 * 13JD49E -3196571115717; -3,9686DblrlI jblr 3Ktgenvaluer with the vdiidtiuii ufpdidtueter.E i grn values* 也263 別-1 (16874-GJ0497 1 IMBSi-4J795 * I1.7SDI励磁增益KA的微小变化不会影响电力系统的稳定性。

但是,如果KA被设定为一个非常高的值时,系统高频振荡是稳定的。

另一方面,非常低的KA值会使系统不稳定。

图2表示出了在模式2中,改变后阻尼的变化情况。

从图中可以看出,与直轴感应电机转子开路时间常数的小变化相比,阻尼变化很大。

如果感应电动机的二在17.9到18.1之间变化,模式2下的阻尼变化范围为-0.004至+0.004。

图3描述的模式2下的阻尼与励磁机增益的变化。

如图3所示,KA变化被认为是激励器的增益,如果从25变化到50,模式2下的阻尼变化从-0.001到+0.008 不等。

总结来说,相比励磁机的增益的变化,「•使系统的稳定性变化变得更敏感了。

如图2和3所示。

从图2来看,当的值小于等于18时候,系统被认为是稳定的。

被认为是未来大型系统上的关键参数。

4.大系统中关键参数的作用本节中会分析一个大的电力系统的关键参数的灵敏度。

在此分析中,图展示的是一个10-发电机,39-总线的新英格兰系统系统的不稳定的主导特征值是0.35031 ± 2.8725i。

在这种模式下,总线-34 以及总线-38的电压状态和发电机使系统不够稳定。

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