电力系统暂态分析要点总结
电力系统暂态分析要点与分析

电力系统电磁暂态分析Ch11.电力系统暂态指电力系统受突然的扰动后,运行参数发生较大的变化即引起电磁暂态、机电暂态过程。
电磁暂态是电压电流等电气运行参数的快速变化过程。
机电暂态是角速度等机械运行参数的慢速变化。
电力系统电磁暂态分析是研究交流电力系统发生短路(断线)后电压电流的变化。
2.元件参数指发电机、变压器、线路的属性参数,运行参数指反映电力系统运行状态的电气、机械参数。
3.故障类型:短路(三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地)、断线(一相断线、两相断线)。
对称故障(三相短路)、不对称故障(不对称短路、断线故障)。
短路故障(横向故障)、断线故障(纵向故障、非全相运行)。
简单故障:指电力系统中仅有一处发生短路或断线故障,复杂故障:指电力系统中有多处同时发生不对称故障。
4.短路危害:短路电流大使设备过热并产生一定的电动力、故障点附件电压下降、功率不平衡失去稳定、不对称故障产生不平衡磁通影响通信线路。
短路计算目的:电气设备选型、继电保护整定、确定限制短路电流措施、电气接线方式的选择。
短路解决措施:继电保护快速隔离、自动重合闸、串联电抗器。
5. 无限大功率电源指短路点距离电源的电气距离较远时,短路导致电源输出功率的变化量远小于电源所具有的功率的电源。
6.无限大功率电源的三相突然短路电流:1.短路电流含有二种分量:基频稳态分量、直流暂态分量。
2.基频稳态分量比短路前电流大,其大小受短路后回路的阻抗值决定。
3.直流暂态分量其大小由短路前电流和短路后电流的交流稳态值决定,并按短路后回路的时间常数Ta 衰减为0(出现原因:短路前后电感电流不能突变)。
7.最大短路电流条件:短路前线路空载、短路后回路阻抗角≈90°、电压初始角α为0°或180°。
出现时间:在短路后0.01秒时刻出现。
短路冲击电流:指在短路时可能达到的最大短路电流瞬时值。
三相电流中那相的直流分量起始值越大,则其短路电流越大。
电力系统暂态分析期末总结

电力系统暂态分析期末总结一、电力系统暂态分析的基本理论电力系统暂态分析是通过对电力系统中的各种暂态过程进行建模和仿真,研究系统的暂态稳定性和安全性。
其基本理论包括以下几个方面:1. 基于瞬时功率理论的暂态分析模型:电力系统暂态过程的描述和分析主要基于瞬时功率理论。
瞬时功率理论是基于电路方程和能量守恒原理,通过对电网节点之间的功率流动进行分析,求解节点电压和电流的变化。
常用的模型包括节点电压方程、发电机和负荷模型等。
2. 暂态过程建模:电力系统的暂态过程可以分为起动过程、短路过程和故障过程等。
在建模过程中,需要对各种设备和元件进行合理的建模,包括发电机、变压器、传输线路、负荷和开关等。
建模的准确性和合理性对于分析系统的暂态稳定性和安全性非常重要。
3. 暂态稳定性分析方法:暂态稳定性分析主要研究系统在暂态过程中的稳定性问题,包括暂态稳定限界、失稳边界和稳定域等。
常用的方法包括鲁棒稳定性分析、直接暂态稳定性分析和维持性暂态稳定性分析等。
4. 暂态过程仿真和分析工具:暂态过程仿真是研究电力系统暂态稳定性的重要手段之一。
常用的暂态分析工具包括EMTP/ATP、PSCAD、PSSE等。
这些工具可以对系统的各种暂态过程进行仿真和分析,并提供相应的结果和参数。
二、电力系统暂态分析的实际应用电力系统暂态分析在电力系统规划、设计和运营中有广泛的应用,可以帮助解决以下几个方面的问题:1. 电力系统规划和设计:电力系统规划和设计需要考虑到系统的暂态稳定性和安全性要求。
暂态分析可以评估系统在各种暂态过程中的稳定性,并据此进行线路选址、设备容量配置和接线方式设计等。
2. 变电站设备选择和配置:变电站是电力系统中的重要组成部分,其暂态稳定性和安全性对整个系统的运行有重要影响。
暂态分析可以评估变电站的设备选型和配置方案,保证变电站在各种暂态过程中的稳定性。
3. 发电机和负荷调度:发电机和负荷的调度对于电力系统的稳态和暂态稳定性非常重要。
电力系统暂态分析考点总结

一、绪论1.电力系统的运行状态由运行参量来描述,运行参量包括:功率,电压,电流,频率以及电动势向量间的角位移等。
2.电力系统的运行状态有两种:稳态和暂态。
3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。
其中机电过程是由于机械转矩和电磁转矩(或功率)之间的不平衡引起的。
4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流,电压的变化;机电过程(稳定问题)主要分析发电机组转子的运动规律。
第一章电力系统故障分析的基本知识1.短路,是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。
2.三相系统中短路的基本类型:三相短路接地;两相短路接地;两相短路;单相短路接地。
3.三相短路时三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相回路不对称,故称为不对称短路。
4.产生短路的主要原因:电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
5.短路对电力系统的危害(电源——线路——负荷)一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏;有短路电流流过时导体会受到很大的冲击力的作用;短路点的电弧可能会烧坏电气设备。
二、短路会引起电网的电压降低,使异步电机(最主要的电力负荷)的电磁转矩降低,电机转速减慢甚至停转,从而造成产品的报废和设备的损坏。
三、系统中发生短路相当于改变了电网结构,会引起系统中功率分布的变化,使发电机的输入输出功率不平衡,引起发电机失去同步,破坏系统的稳定性。
四、对通信系统产生干扰。
6.如何降低短路电流发生的概率一、线路始端添加电抗器二、添加继电保护装置三、添加自动重合闸装置7.短路计算的目的一、电气设备的合理选择二、继电保护装置的计算与整定三、电力系统接线方式的合理选择8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流,而不是变换能量。
9.平均额定电压(kV)10.无限大功率电源:电源电压幅值和功率均为恒定的电源。
一、电源功率无限大:外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以忽略不计。
二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成,内阻抗为零,电源电压保持恒定。
电力系统暂态分析考点总结

一、绪论1.电力系统的运行状态由运行参量来描述,运行参量包括:功率,电压,电流,频率以及电动势向量间的角位移等。
2.电力系统的运行状态有两种:稳态和暂态。
3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。
其中机电过程是由于机械转矩和电磁转矩(或功率)之间的不平衡引起的。
4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流,电压的变化;机电过程(稳定问题)主要分析发电机组转子的运动规律。
第一章电力系统故障分析的基本知识1.短路,是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。
2.三相系统中短路的基本类型:三相短路接地;两相短路接地;两相短路;单相短路接地。
3.三相短路时三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相回路不对称,故称为不对称短路。
4.产生短路的主要原因:电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
5.短路对电力系统的危害(电源——线路——负荷)一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏;有短路电流流过时导体会受到很大的冲击力的作用;短路点的电弧可能会烧坏电气设备。
二、短路会引起电网的电压降低,使异步电机(最主要的电力负荷)的电磁转矩降低,电机转速减慢甚至停转,从而造成产品的报废和设备的损坏。
三、系统中发生短路相当于改变了电网结构,会引起系统中功率分布的变化,使发电机的输入输出功率不平衡,引起发电机失去同步,破坏系统的稳定性。
四、对通信系统产生干扰。
6.如何降低短路电流发生的概率一、线路始端添加电抗器二、添加继电保护装置三、添加自动重合闸装置7.短路计算的目的一、电气设备的合理选择二、继电保护装置的计算与整定三、电力系统接线方式的合理选择8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流,而不是变换能量。
9.平均额定电压(kV)10.无限大功率电源:电源电压幅值和功率均为恒定的电源。
一、电源功率无限大:外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以忽略不计。
二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成,内阻抗为零,电源电压保持恒定。
电力系统分析-暂态复习要点

第七章 同步发电机基本方程1、为什么从a 、b 、c 变到d 、q 、0坐标系?(定转子相对运动,磁链变化,导致电感随时间变化,从而磁链方程系统随时间变化,不易求解,希望将变系数变换成常系数)——派克变换——解决系数随时间变化的问题2、解决系数矩阵不对称问题?(标幺制,选取合适的基准值)3、同步发电机稳态运行电压方程及向量图①隐极机(x d = x q );②凸极机(x d ≠ x q )第八章 三相短路暂态过程1、大扰动引起暂态过程(大扰动有哪些?短路&断线;横向故障&纵向故障)2、短路类型(f (1)、f (2)、f (1,1)、f (3)),短路几个基本概念(对称、不对称、金属、非金属、发生概率大小、危害程度),短路危害。
3、无穷大系统三相短路计算(对有源网络列电压方程,解非齐次微分方程,获得通解和特解,即为短路全电流),短路冲击电流、短路全电流有效值、短路功率的计算和计算目的4、发电机突然三相短路的电流分量与衰减规律U()d q q q q d d q d d q q Q d q d Q q U jI x U E jI x E U jI x jI x E j x x I E U jIx ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩⇒=++=+-=+①电流分量:定子:基频分量,直流分量,倍频分量;转子:直流分量,基频分量;②衰减规律:定子电流基频分量 ≌ 转子直流分量;时间常数取决于转子绕组;定子非周期分量及倍频分量 ≌ 转子基频分量,时间常数取决于定子绕组5、发电机暂态与次暂态等值电路①暂态等值电路——不计阻尼绕组②次暂态等值电路——计及阻尼(D ,Q 轴)绕组6、发电机各类电抗的大小比较和电动势大小比较()()q q d d d q q q d d q q d q d q q d q U E jx I U jx I E U jx I jx I U jx I j x x I E j x x I ''⎧=-⎪⎨=-⎪⎩''→=++''=++-''=+-()()q q d d d d q q q d d d q q d d q q dq d q E u x i E u x i U E E jx I jx I E jx I jx I E jx I j x x I ''''=+⎧⎪⎨''''=-⎪⎩''''''''=+--''''''=--''''''''=---2=+//=+////ad d q d ad f d d ad f D f q Q qq x x x x x x x x x x x x x x E E E E σσσσσ'''>>->='''>>>第九章三相短路电流计算1、起始次暂态电流(交流分量初始有效值)、冲击电流计算①将系统中所有设备用次暂态参数表示,并将其在统一基准容量下标幺化;②网络化简,得到短路点电流标幺值(可根据短路点基准电压、基准容量得到有名值)③各发电机的起始次暂态电流:=发电机电势/发电机与短路点直接相连的电抗④计算短路点冲击电流:各发电机给短路点贡献电流有名值*=电流幅值*冲击系数=冲击系数2、要计算短路电流任意时刻的有效值?采样计算曲线方法(弄清楚什么是转移电抗、什么是计算电抗)转移电抗:发电机与短路点的连接电抗,归算到系统基准容量下的;计算电抗:将转移电抗归算到对应发电机额定容量下的(查表)。
考研知识点 电力系统暂态分析

• 当f点发生三相短路时,这个电路即被分成两个 独立的电路,其中左边的一个仍与电源相连接, 而右边的一个则变为没有电源的短接电路。
• 在短接电路中,电流将从它发生短路瞬间的初始 值衰减到零,在这一衰减过程中,该电路磁场中 所储藏的能量将全部转化为电阻中所消耗的热能。
• 在与电源相连的左侧电路中,每相的阻抗已变为 R+jwL,其电流将要由短路前的数值逐渐变化到 由阻抗R+jwL所决定的新稳态值,短路电流计算 主要是对这一电路进行的。
•
arctg L为稳态短路电流和电源电压
间的相角
R
•
短路电流的自由分量电流为:
t
L
iaa ce
R
• 又称为直流分量或非周期分量,它是不断减小的 直流电流。
t
• 则短路的全电流i为a ia iap Im sin(t ) ce
• 则短路的全电流为
t
ia ia iap Im sin(t ) ce
• 二、电力系统三相短路电流的周期分量与非周期 分量
• 上图所示的三相短路,短路发生前,电路处于稳 态,其a 相的电流表达式为
ia Im 0 sin(t 0 )
I
Um
• 式中 m 0
(R R)2 2 (L L)2 为正常回路电
流的幅值
•
0
arctg (L L)
(R R)
正常回路阻抗角
电压,将其他电压级下的电抗有名值归算到基本电压级 下:
• 假设选定第一段作为基本段,其它各段的参数均向这一 段归算,然后选择功率基准值和电压基准值分别为SB , UB1。各元件的电抗标么值计算如下
• (1)发电机。发电机就在基本段,其电抗有名 值不需归算,故有
电力系统电压暂态稳定性分析

电力系统电压暂态稳定性分析随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加,电力系统的暂态稳定性问题显得尤为重要。
电力系统的暂态稳定性是指在受到外部扰动时,电力系统能够在较短的时间内恢复到稳态,并保持稳态运行的能力。
电压暂态稳定性是电力系统暂态稳定性的一个重要指标。
当电力系统发生短路故障、大负荷突然变化或其它意外情况时,电网内各节点的电压会发生明显的波动。
如果电网节点的电压过度波动,超出了一定范围,就会导致设备的故障甚至损坏。
因此,对电力系统电压暂态稳定性进行分析和评估,对于保障电网的可靠运行具有重要意义。
电力系统电压暂态稳定性分析主要包括以下几个方面:1. 暂态稳定性分析方法:暂态稳定性分析是通过数学模型和计算方法来模拟电力系统在暂态过程中的电压变化情况。
目前常用的暂态稳定性分析方法包括:暂态稳定性分析程序(Transient Stability Analysis Program,TSAP)、暂态稳定性蒙特卡洛分析方法(Transient Stability Monte Carlo Simulation,TSMCS)等。
这些方法可以对电力系统在暂态过程中的电压变化进行精确计算,评估电网的暂态稳定性。
2. 暂态过程中的电压暂动:暂态过程中的电压暂动是指电网节点电压在受到扰动后的瞬时变化。
这种暂动可以分为两类:电压暂降和电压暂升。
电压暂降是指电网节点电压在短时间内下降的现象,而电压暂升则是指电网节点电压在短时间内上升的现象。
电压暂动的大小和持续时间直接影响到电力系统的暂态稳定性。
3. 影响电压暂动的因素:电力系统电压暂动的大小和持续时间受到多种因素的影响。
其中包括电力系统的结构、负荷特性、故障类型、电力设备的参数、保护装置的动作特性等。
理解和分析这些因素对电压暂动的影响,是进行电力系统电压暂态稳定性分析的前提。
4. 电压稳定控制策略:为了提高电力系统的电压暂态稳定性,需要采取一系列的措施和控制策略。
常见的电压稳定控制策略包括发电机励磁控制、无功补偿装置的投入、线路电压补偿等。
电力系统暂态分析

电力系统暂态分析概述电力系统暂态分析是电力系统工程中的重要环节,它主要研究电力系统在暂态过程中的运行状态和稳定性。
暂态过程是指系统发生突发故障后,从故障发生到系统恢复正常运行的过程。
电力系统暂态分析的目的是评估系统在故障情况下的电压、电流和功率等参数的变化,以便采取相应的措施来保障系统的平安运行。
暂态分析的方法暂态分析的方法主要有以下几种:1. 数值计算法数值计算法是一种较为常用的暂态分析方法。
它通过建立电力系统的数学模型,采用数值计算的技术来模拟系统在暂态过程中的行为。
数值计算法可以分为直接法和迭代法两种。
直接法是指直接求解系统方程组,得到系统在每个时刻的状态;迭代法是指通过屡次迭代求解,逐步逼近真实解。
数值计算法的优点是适用范围广,可以模拟各种不同类型的暂态过程,但计算量大,耗时较长。
2. 等效方法等效方法是一种简化计算的暂态分析方法。
它通过将电力系统中的各个元件等效为简化的模型,来简化暂态分析的计算过程。
等效方法主要包括等值电路法和等值参数法。
等值电路法是指将电力系统中的元件用等效电路来代替,以简化计算;等值参数法是指将电力系统中的元件用等效参数来代替,以简化计算。
等效方法的优点是计算速度快,但往往精度较低。
3. 软件仿真法软件仿真法是一种基于计算机软件的暂态分析方法。
它利用计算机软件来构建电力系统的模型,并通过仿真计算得到系统在暂态过程中的行为。
常用的电力系统暂态分析软件有PSS/E、EMTP等。
软件仿真法的优点是模型灵巧性高,能够模拟复杂的暂态过程,但需要具备一定的计算机编程和模拟仿真的技术。
暂态分析的应用暂态分析在电力系统工程中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 故障分析暂态分析可以用于故障分析,即在系统发生故障后,分析故障对系统的影响。
通过暂态分析,可以评估故障引起的电压暂降、电压暂升和电流过载等情况,以及评估故障后的系统稳定性和可靠性。
2. 保护设备设计暂态分析可以用于保护设备的设计。
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第一章1.短路的概念和类型概念:指一切不正常的相与相与地(对于中性点接地的系统)之间发生通路或同一绕组之间的匝间非正常连通的情况。
类型:三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。
2.电力系统发生短路故障会对系统本身造成什么危害?1)短路故障是短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流,由于短路电流的电动力效应,导体间将产生巨大的机械应力,可能破坏导体和它们的支架。
2)比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备,会使设备发热增加,可能烧毁设备。
3)短路电流在短路点可能产生电弧,引发火灾。
4)短路时系统电压大幅度下降,对用户造成很大影响。
严重时会导致系统电压崩溃,造成电网大面积停电。
5)短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成大面积停电。
这是短路故障的最严重后果。
6)发生不对称短路时,不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势,干扰附近的通信线路和信号系统,危及设备和人身安全。
7)不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏,破坏发电机的安全,缩短发电机的使用寿命。
3.同步发电机三相短路时为什么进行派克变换?目的是将同步发电机的变系数微分方程式转化为常系数微分方程式,从而为研究同步发电机的运行问题提供了一种简捷、准确的方法。
4.同步发电机磁链方程的电感系数矩阵中为什么会有变数、常数或零?变数:因为定子绕组的自感系数、互感系数以及定子绕组和转子绕组间的互感系数与定子绕组和转子绕组的相对位置θ角有关,变化周期前两者为π,后者为2π。
根本原因是在静止的定子空间有旋转的转子。
常数:转子绕组随转子旋转,对于其电流产生的磁通,其此路的磁阻总不便,因此转子各绕组自感系数为常数,同理转子各绕组间的互感系数也为常数,两个直轴绕组互感系数也为常数。
零:因为无论转子的位置如何,转子的直轴绕组和交轴绕组永远互相垂直,因此它们之间的互感系数为零。
5.同步发电机三相短路后,短路电流包含哪些分量?各按什么时间常数衰减?1)定子短路电流包含二倍频分量、直流分量和交流分量;励磁绕组的包含交流分量和直流分量;D轴阻尼绕组的包含交流分量和直流分量;Q轴阻尼包含交流分量。
2)定子绕组基频交流分量、励磁绕组直流分量和阻尼绕组直流分量在次暂态时按Td’’和Tq’’衰减,在暂态情况下按Td’衰减;定子绕组的直流分量、二倍频分量和励磁绕组交流分量按Ta衰减。
6.用物理过程分析同步发电机三相短路后各绕组短路电流包含哪些分量?短路前,定子电流为iwo,转子电流为ifo;三相短路时,定子由于外接阻抗减小,引起一个强制交流分量△iw,定子绕组电流增大,相应电枢反应磁链增大。
励磁绕组为保持磁链守恒,将增加一个直流分量△ifɑ,其切割定子使定子产生交流分量△iw’。
定子绕组中iwo,iw,iw’不能守恒,所以必产生一个脉动直流,可将其分解为恒定直流分量和二倍频交流分量。
由于励磁绕组切割定子绕组磁场,因此励磁绕组与定子中脉动直流感应出一个交变电流△ifw。
又因为D轴阻尼与励磁回路平行,所以同样含有交流分量和直流分量。
由于假设定子回路电阻为零,定子基频交流只有直轴方向电枢反应因此Q轴绕组中只有基频交流分量而没有直流分量。
第四章1.额定转速同为3000转/分的汽轮发电机和水轮发电机,哪一个启动比较快?水轮发电机启动较快。
2.水轮机的转动惯量比汽轮机大好几倍,为什么惯性时间常数Tj比汽轮机小?水轮机极对数多于汽轮机的极对数,由n=60f/p得水轮机的额定转速小于汽轮机的转速,又因为惯性时间常数为Tj=2.74GD²n²/(1000S B),所以T正比于n²,所以水轮机的Tj比汽轮机小。
3.什么是电力系统稳定性?什么是电力系统静态稳定、暂态稳定?区别?(1)电力系统稳定性:指当电力系统在某一运行状态下突然受到某种干扰后,能否经过一定时间后又恢复到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳定运行状态的能力。
(2)静态稳定:指电力系统收到小干扰后,不发生非周期性失步或自发振荡,自动恢复到初始运行状态的能力。
(3)暂态稳定:指电力系统收到小的或大的干扰后,在自动调节和控制装置的作用下,保持长过程运行稳定性的能力。
(4)区别:静态稳定中,受到的干扰很小,可以用平衡状态量上叠加一个小偏移量来表示,转子运动方程可以线性化,能用小干扰法和特征值等线性方法分析问题;暂态稳定中,由于受到大干扰,系统结构发生变化,不能将转子运动方程线性化,只能使用数值方法分析问题。
第五章1.D>0的意义。
D>0时,当Δω>0,即转子转速高于同步速,阻尼功率P D为正,阻止转速升高。
当Δω<0,转子转速低于同步速,阻尼功率为负,阻止转速进一步降低。
故正阻尼对系统稳定性有利。
D<0时,与上述相反,促使系统振荡失稳。
2.调节励磁对静态稳定影响(1)无励磁调节时,系统静态稳定极限由SEq=0确定,它与PEq的功率极限一致,为图中的a点。
(2)当发电机装有按某运行参数偏移量调节的比例式调节器时,如果放大倍数选择合适,可以大致保持Eq´= Eq´|0|=常数。
静态稳定极限由S´Eq=0确定,它与P´Eq的功率极限一致,即图中的b点。
(3)当发电机装有按两个运行参数偏移量调节的比例式调节器,例如带电压校正器的复式励磁装置时,如电流放大倍数合适,稳定极限同样可与S´Eq=0对应,同时电压校正器也可使发电机大致保持恒定,则稳定极限运行点为图中的c点。
(4)在装有PSS或强力式调节器情况下,系统稳定极限运行点可达图中的d点,即PUG的最大功率,对应SUG=0。
3.提高静态稳定性措施(1)提高功率极限1)采用自动调节励磁装置2)减小元件电抗:a.采用分裂导线b.采用串联电容补偿c.改善系统结构及设置中间补偿设备3)提高线路额定电压等级(作用:a提高静态稳定性b降低网损,提高经济性)(2)间接措施1)改善系统结构:加强系统联系,使系统间距减小,稳定性更好,成为坚强的电网(如,增加输电回路数)2)采用中间补偿设备:装设静止补偿设备SVC(使节点电压为常数,XdΣ减小,提高静态稳定性)4.分裂导线作用?原理?作用:a.抑制电晕(根本作用)b.提高静态稳定性c.调压提高静稳原理:分裂导线电抗小,可以减小线路电抗,提高功率极限,从而提高静稳储备系数,提高静态稳定性。
5.串联电容作用?原理?作用:a.提高静态稳定性(根本作用)b .调压c.调控潮流d.提高线路的输送能力(尤其风电)提高静稳原理:串联电容,是线路电抗减小(X=Xl—Xc),提高功率极限,从而提高静稳储备系数,提高静态稳定性。
第六章1.什么是摇摆曲线?有什么用途?功角δ随时间变化的曲线δ(t)称为摇摆曲线。
用途:分析暂态稳定性。
提高暂态稳定性措施(根本原理:大扰动后发电机机械功率和电磁功率的差额(不平衡功率))一、改变制动功率/ 发电机输出的电磁功率(即提高Pe)(一)故障的快速切除从等面积定则角度解释,如果快速切除故障缩短了故障的持续时间,切除故障点的δ左移,减小了加速面积,增加了减速面积,提高了暂态稳定性。
另一方面,快速切除故障也可以使负荷中的电动机端电压迅速回升,减小电动机失速或停顿的危险,提高负荷稳定性。
(二)三相重合闸(自动重合闸)瞬时性故障提高暂稳:减速面积增加,提高暂稳永久性故障降低暂稳:加速面积增加,降低暂稳(三)单项自动重合闸单相接地故障时,采用单项重合闸切除故障后相当于单相断线,对暂态稳定性影响最小,此外,增加了减速面积,提高暂稳。
(四)对发电机施行强行励磁使功角特性曲线更高,增加了减速面积。
当系统发生故障而使发电机端电压低于额定电压85%~90%时迅速而大幅度地增加励磁,从而提高发电机电动势,增加发电机输出的电磁功率。
减小了发电机机械功率和电磁功率的差额。
提高暂稳。
(五)电气制动原因:增加了电磁功率,消耗了多余的机械功率,使发电机机械功率和电磁功率的差额减小,减小了加速面积,提高了暂态稳定性。
原理:串联接入的开关处于常闭状态,正常情况下电阻不起作用,故障情况下开关闭和,电阻消耗有功,在Pt不变的情况下Pe增加提高了暂稳。
并连接入的开关处于常开状态,故障时投入电阻,消耗多余的机械功率,使电磁功率增加,减小差额,提高暂态稳定性。
(六)变压器中性点经小电阻接地是不对称接地短路故障时的电气制动,不对称故障时,零序电流流过变压器,中性点电阻引起了附加功率,消耗了故障后多余的机械功率,使故障期间的功角特性曲线更高,使电磁功率增加,减小了差额,提高暂稳。
但该措施只针对不对称故障中的接地故障(因为两相短路没有零序分量,对称故障中性点没有电流)。
(七)输电线路设置开关站1.缩小了切除故障的范围,使切除故障后的功角特性曲线更高,增加了减速面积,提高了暂稳。
、2.增设开关站使电网更坚强,稳定性能更好。
(八)输电线路采用强行串联电容补偿1.故障后,X=XL—Xc,线路电抗减小,故障时的功角特性曲线更高,加速面积更小,暂态稳定性更高。
2.不仅可进行参数补偿,还可向系统提供阻尼,抑制振荡,提高系统的静态稳定性和暂态稳定性。
二、改变原动功率/ 原动机输出的机械功率(即减小Pt)(一)快速的自动调速系统或者快速关闭进汽门1.发生短路时,保护装置或专门的检测控制装置使快速汽门动作,使原动机的功率迅速下降,以减小加速面积,并增大可能的减速面积,从而使系统在第一个摇摆周期保持暂态稳定。
2.为了减小发电机振荡幅度,在功角开始减小时重新开放汽门。
重新开放汽门还可以避免系统失去部分有功电源。
(二)联锁切除部分发电机故障时,切除部分发电机相当于减少了等效发电机组原动机功率。
虽然这时等效发电机的电抗也增大了,致使功率特性略有下降,但总之,切除一台发电机能大大增大可能的减速面积,提高系统的暂态稳定性。
为防止系统频率和电压过分下降可能会引起频率崩溃或电压崩溃,最终导致系统失去稳定,在切除部分发电机之后,可以连锁切除部分负荷,或者根据频率和电压下降的情况来切除部分负荷。
(三)合理选择远距离输电系统的运行接线加强了系统的联络,选用机组单元接线或扩大单元接线方式向远方的负荷中心输电,提高了系统暂态稳定性,使电网更坚强。
三.系统失稳后的措施(一)设置解列点把故障区隔离开来,提高了暂稳。
如果所有其他提高稳定的措施均不能保持系统的稳定,可以将系统分解成几个独立部分。
(二)短期异步运行再同步 (三)做好系统“黑启动”方案 所谓“黑启动”,是在全电网停电的情况下对电网恢复供电。
在全网停电的情况下迅速恢复供电是当务之急。
因此,必须事先准备好启动方案,一旦事件发生,就能按照负荷类型的重要程度先后以最快的速度迅速恢复全网供电,使系统因停电造成的损失最小。