电力系统暂态分析4ppt(1)
电力系统分析第十七章《电力系统暂态稳定性》课件

右边展开
(tn
t
)
(tn
)
(tn
)t
1 2
(tn
)t
2
左边展开
(1)+(2
(tn )得到
t)
(tn
)
(tn
)t
1 2
(tn
)t
2
tn-1 tn tn+1
t
(1) (2)
(tn t) (tn ) (tn ) (tn t) (tn )t 2
(3)
而 所以
(tn
)
N
TJ
Pa
(n)
( n 1)
(PT
PIII )d
减速面积
Aedfg,转子 减小的动能
转子增加的动能 = 转子减小的动能
即
(P c 0 T
PII )d
max c
(PIII
PT )d
等面积定则:当加速面积和减速面积大小相等时,转子动能增量为零, 发电机重新恢复到同步速度。
保持暂态稳定的条件:最大可能的减速面积大于加速面积。
5. 对发电机等值电路用E 和 X d表示。(称之为经典模型,见5-4节)
( i. Tf 较大,f不衰减; ii. 强行励磁 )
17-2 简单电力系统暂态稳定的分析计算
假设简单电力系统在输电线路始端发生短路。
一、各种运行情况下的功率特性
系统正常运行
总电抗为
XI
X d
X T1
1 2
XL
X T2
确定短路前系统电压V0与Xd后的电势E0
二、基本假设及简化
1.
2. 只研究暂态过程的起始阶段,不考虑原动机调速器的作用;( PT=constant ) 3. 忽略定子电流的非周期分量;(PE可以突变。 i. Ta 很小,衰减快; ii. M平均=0 ) 4. 不对称故障时,不计零序和负序电流对转子运动的影响;
电力系统暂态分析

Eq U jxc I
基本电磁关系
▪ 凸极发电机气隙不均匀,需要把电枢反应磁势分解为两个磁势,一个作用 在纵轴上,叫纵轴电枢反应磁势;另一个作用在横轴上,叫横轴电枢反应 磁势。
Fa Fad Faq
▪ 这样,虽然气隙不均匀,所产生的磁密波 不是正弦形,但由于磁路对称性,纵轴和 横轴电枢反应磁势所产生磁密的基波幅值 仍然分别在纵轴和横轴上,与磁势同相位。
PMU实 测 功 率 实测负荷建模功率 295电 动 机 模 型 + 50%恒 阻 抗 模 型 仿 真 功 率 40%恒 阻 抗 + 60%恒 功 率 模 型
1
2
3
4
5
6
7
8
时间(秒)
暂态过程
▪ 电磁暂态:与短路等故障有关,涉及工 频电流、电压幅值随时间的变化,持续 时间较短(毫秒~秒)
▪ 机电暂态:与系统振荡、稳定性破坏等 有关,涉及发电机功角、转速等随时间 的变化,持续时间较长(秒-分钟)
基本电磁关系
▪ 磁势
▪ 电势
Ff Fa F F F f Fad Faq F F Eq Ead Eaq E U
Eq jxad Id jxaq Iq jx I U
Eq U jxd Id jxq Iq
基本电磁关系
▪直轴电枢反应电抗 xad
▪ 交轴电枢反应电抗 xaq
▪ 短路计算:为保护提供定值,选择电气设备,数学模型是线性微分方程组, 仅需要分析典型时刻短路电流时可用代数方程。
▪ 稳定计算:研究系统在各种干扰下的稳定性,主要是发电机的同步运行稳定 性,需要考虑转子运动方程,数学模型是非线性微分方程组。
基本电磁关系
▪ 磁动势
F Ni Hl
南理工电力系统稳态分析课程ppt-潮流计算中灵敏度的分析及应用

04 轨迹灵敏度也有一阶灵敏度和二阶灵敏度。
8
2.3 灵敏度矩阵的定义
灵敏度矩阵并不是各个节点 灵敏度指标的简单组合,而是在 潮流方程的基础上推导得出的, 它实际是潮流雅可比矩阵的变形 和改进,通过判断该矩阵的性质 可以研究电力系统很多领域的问 题。
定义
9
3.1 常规的灵敏度计算方法
在相关的文献中,也叫做一阶灵敏度近似分析法。
6
2.1 静态灵敏度分析
静态灵敏度分析是在系统运行的一个静态工作点去考察自变量的变 化对因变量的影响,它是电力系统稳态分析中非常重要的方法。
自变量可以是网络参数和网络函数。因变量可以是系统 01 状态量和系数矩阵特征值。
电力系统模型中,系统系数矩阵隐含着系统的稳定信息,通过计算 系统系数矩阵的特征值,并对特征值和特征向量进行分析,可以得 02 出影响系统稳定的主导特征值和特征向量。根据特征值灵敏度指示, 调节系数矩阵的参数,改变特征值的分布,使系统稳定裕度提高。
当发电机无功功率变化ΔQG时,假定负荷母线无功功率不变, ΔQD=0,则有
RDG为ΔVD与ΔQG之间的灵敏度矩阵,RGG为ΔVG与ΔQG之间的灵敏度矩阵。
16
RGG实际上是发电机母线与地组成的多端口网络的等值阻抗矩阵,该灵 敏度关系反映了从发电机母线向网络看进去的网络的电气特性。
如果控制量只是部分发电机母线上的无功,其余发电机母线无功电源充 足,可以维持节点电压不变。这些发电机节点继续保持为PV节点,不需要 增广到L中。对于无功达界的发电机母线,作为PQ节点处理。上式中ΔQG 不包括无功边界的发电机母线的量,这些量将和PQ节点一起高斯消去。
17
3.3.3 ΔVD和Δt之间的灵敏度关系
Δt为变压器变比改变,当此时发电机母线电压及负荷母线无功注入 不变,则由灵敏度关系得到
电力系统暂态分析 电力系统暂态稳定

第八章 电力系统暂态稳定第一节 暂态稳定概述暂态稳定分析:不宜作线性化的干扰分析,例如(新控制方式)、短路、断线、机组切除(负荷突增)、甩负荷(负荷突减)等。
能保持暂态稳定:扰动后,系统能达到稳态运行。
分析暂态稳定的时间段:起始:0~1s ,保护、自动装置动作,但调节系统作用不明显,发电机采用qE '、PT 恒定模型;中间:1~5s ,AVR 、PT 的变化明显,须计及励磁、调速系统各环节; 后期:5s~mins ,各种设备的影响显著,描述系统的方程多。
基本假定:⑴ 网络中,ω=ω0 (网络等值电路同稳态分析) ⑵ 只计及正序基波分量,短路故障用正序增广网络表示第二节 简单系统的暂态稳定分析一.物理过程分析发电机采用E ’模型。
故障前:221T LT dI x x x x x +++'= 电源电势节点到系统的直接电抗 δsin II x UE P '= 故障中,∆++'++++'=x xx x x x x x x T LT dT LT dII )2)(()2()(2122δsin IIII x UE P '=故障切除后:功角特性曲线为故障发生后的过程为:运行点变化 原因 结果a →b 短路发生 PT>PE, 加速,ω上升,δ增大 b →c ω上升,δ增大 ω>ω0 ,动能增加c →e 故障切除 PT<PE, 开始减速,但ω>ω0 ,δ继续增大 e →f 动能释放 减速,当ωf =ω0,动能释放完毕,δm 角达最大 f →k PT<PE, 减速δ,减小 经振荡后稳定于平衡点k 结论: 若最大摇摆角h m δδ<,系统可经衰减的振荡后停止于稳定平衡点k,系统保持暂态稳定,反之,系统不能保持暂态稳定。
暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条件、故障切除时间、故障后状态有关。
电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故障及恢复期间内各发电机组的功率角i δ的变化情况(即δ–t曲线),然后根据i δ角有无趋向恒定(稳定)数值,来判断系统能否保持稳定,求解方法是非线性微分方程的数值求解。
电力系统暂态分析课件4【李光琦版】

.
.
.
.
.
.
.
F T F 简写为 Fc Fc(1) Fc(2) Fc(0) a Fa(1) a 2 Fa(2) Fa(.0)
.
•
.
Fa
1
1
1
.
Fa (1)
.
Fb
.
Fc
a 2 a
a a2
1
Fa.( 2 )
2013.5
重庆大学电气工程学院
电力系统解耦的对称分量方法
• 对称分量法 • 对称分量解耦原理 • 序分量网络及序分量阻抗
2013.5
重庆大学电气工程学院
• 理论基础
•
•
2013.5
对称分量法
正序分量
.
F a(1)
.
F a(1)
e j0
F F e . b (1)
.
j120
a (1)
电力系统暂态分析
2013.5
重庆大学电气工程学院
电力系统不对称运行的பைடு நூலகம்析方法
• 电力系统不对称运行的状况 • 电力系统解耦的对称分量方法
2013.5
重庆大学电气工程学院
电力系统不对称运行的状况
• 缺相运行 • 不对称故障 • 三相负荷阻抗不匹配 • 互感耦合 • 相间电容耦合
2013.5
重庆大学电气工程学院
• A相接地故障序网络
•
2013.5
序分量电压平衡方程为
重庆大学电气工程学院
0 0 2
Zm
电力系统分析(完整版)PPT课件

输电线路优化运行
总结词
输电线路是电力系统的重要组成部分,其优化运行对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义 。
详细描述
输电线路优化运行主要涉及对线路的路径选择、载荷分配、无功补偿等方面的优化,通过合理的规划 和管理,降低线路损耗,提高线路的输送效率和稳定性,确保电力系统的安全可靠运行。
分布式电源接入与控制
分布参数线路模型考虑线路的电感和 电容在空间上的分布,用于精确分析 长距离输电线路。
行波线路模型
行波线路模型用于描述行波在输电线 路中的传播特性,常用于雷电波分析 和继电保护。
负荷模型
负荷模型概述
静态负荷模型
负荷是电力系统中的重要组成部分,其模 型用于描述负荷的电气特性和运行特性。
静态负荷模型不考虑负荷随时间变化的情 况,只考虑负荷的恒定阻抗和电流。
电力系统分析(完整版)ppt 课件
• 电力系统概述 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与控制 • 电力系统保护与安全自动装置
01
电力系统概述
电力系统的定义与组成
总结词
电力系统的定义、组成和功能
详细描述
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的,其功能是将一次能源转 换为电能,并通过输配电网络向用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
无功功率平衡的分析通常需要考虑系统的无功损耗、无功补偿装置的容 量和响应速度等因素。
有功功率平衡
有功功率平衡是电力系统稳态分析的 核心内容,用于确保系统中的有功电 源和有功负荷之间的平衡。
有功功率平衡的分析通常需要考虑系 统的有功损耗、有功电源的出力和负 荷的特性等因素。
有功功率不平衡会导致系统频率波动, 影响电力系统的稳定运行。因此,需 要合理配置有功电源和调节装置,以 维持系统的有功平衡。
电力系统暂态分析第四章
上式说明三组对称相量合成得三个不对称相量。 其逆关系为:
FFaa(( 12)) Fa(0)
1 13a1
a a2 1
a2 a
FFba
1 Fc
(4-6)
《电力系统分析》
2019/10/31
或写为:
FS T1FP
上式说明三个不对称的相量可以唯一地分解成为三组对 称的相量(即对称分量): 正序分量、负序分量和零序分量。
2、同步发电机的正序参数及正序等值电路
由于不对称短路时,正序基频电流对发电机的作用与
三相短路相同,所以同步发电机的正序参数就是发电机
三相短路时的参数(即
)。
《电力系统分析》
2019/10/31
3、同步发电机的负序参数和等值电路 发电机无负序电动势; 发电机负序电抗定义为:发电机机端负序基频电压与
流入发电机的负序基频电流的比值。按照发电机负序电 抗的定义在不同的情况下发电机具有不同负序电抗值, 实用计算中取
zm zs
zm zm
IIba
Uc zm zm zs Ic
可简写为: UPZPIP
《电力系统分析》
2019/10/31
则:
TUS ZPTSI
即
U ST 1Z P TS IZ SIS
式中:
zs zm 0 ZST1ZPT 0 zs zm
分量同基频分量一样衰减,短路达到稳定状态时仍然存 在。
而定子绕组中的非周期分量在转子绕组产生各种奇次 谐波电流并在定子绕组产生正序、负序、零序偶次谐波 电流,这些谐波电流都随定子绕组非周期分量逐渐衰减 到零。隐极机和有阻尼绕组凸极机情况下定子绕组非周
《电力系统分析》
电力系统暂态稳定性分析方法讲解
dx f (x, y) dt
式中:
0 g(x, y)
x 表示微分方程组中描述系统动态特性的状态变量,包括 定子内电势的 d、q 轴分量、转子相位角δ 以及控制系统的其
它变量,其初始值x0由故障前系统潮流解确定
y 表示代数方程组中系统的运行参数,包括电力网络节点 电压向量、节点注入电流向量、节点导纳矩阵。
SBS法的优点:
• 直观,逼真,信息丰富,可得到各状态变量变化曲线;
• 不受系统模型的限制,可适应各种发电机组模型,及保护 和控制装置模型,适应各种非线形模型,适应大系统;
个过渡过程中的发电机转子摇摆曲线 (t) ,而只需求出故障切除 (扰动结束)时的c 和c。据此计算系统总能量VC ,并设法确定
临界能量VCr ,再通过比较二者来判别稳定性,从而工作量可大大 减少,速度可大大加快。
• 可以用VCr VC 作为系统稳定度的定量描述,从而对事故严重性 排队,以便于做动态安全分析。实际系统中使用的是规格化的 稳定度 Vn 气,通常定义为:
对于一个实际动态系统,需要解决的两个关键问题是:
①如何合理地构造或定义一个准确能量型函数,并使其大小能正确 反映系统失稳的危害性;
②如何确定系统的临界能量,以便根据扰动结束时的李雅普诺夫函 数值和临界值的差来判断系统量表示的暂态能量函数
(TEF)描述了系统在故障阶段及故障后阶段不同时刻系统的暂 态能量。这种暂态能量是由故障所激发,并在故障阶段形成。
• 可采用稳定性好的数值计算方法,可提供良好的工程精度 的解; 该方法发展比较成熟,并基本能满足电力系统规划、设计 和运行的暂态稳定精度的要求
电力系统分析 十一章 电力系统的暂态稳定性
X
( X d
XT1)
(1 2
Xl
XT2)
( X d
X
T
1
)(
1 2
Xl
X
(n)
XT2)
X
( X d
X
T
1
)
(
1 2
Xl
X
(n)
XT2)
P
EU X
sin
由于 X X ,所以功角特性要比正常时低。
故障切除后(图d):等值电抗为
1、忽略发电机定子电流的非周期分量; 2、在简化计算中,忽略暂态过程中发电机的
附加损耗。 3、当发生不对称短路时,忽略负序和零序分
量电流对发电机转子运动的影响; 4、忽略频率变化对系统参数的影响;
三、有关计算的简化规定
1、发电机的参数用E′和Xd´表示; 采用简化的数学模型
2、不考虑原动机自动调速系统的作用;假定 原动机输入的机械功率为恒定不变
3、电力系统负荷简化的数学模型。
第二节 简单电力系统暂态稳定性 的定性分析
1.各种运行情况下的功角特性 右图为单机—无限大
系统故障时等值电路。
正常运行时(图b):
X
X d
XT1
1 2
Xl
XT2
P
EU X
sin
7
发生短路故障时(图c):相当于在短路点接入一
个附加电抗 X ,因此 E、U之间的转移电抗为:
减速面积
Sb
max Md
c
(P max
电力系统暂态分析课件ppt
第四章
电力系统运行稳定性的基本 概念和各元件的机电特性
第一节 电力系统运行稳定性的基本概念
第二节 同步发电机组的机电特性 第三节 发电机励磁系统与原动机系统
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一节
电力系统运行稳定性 的基本概念
静态稳定:是指电力系统受到小干扰后,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。
暂态稳定:是指电力系统受到大干扰后,各同步发电机组保
转子运动方程还可以用电角度表示dδ dt Nhomakorabeaω
ω
0
d 2δ
dω
dt 2
dt
TJ ω0
d2δ dt
M*
考虑到发电机惯性较大,一般机械角速度变化不是很大,所
电力系统运行稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下 受到某种干扰后,能否经过一定时间后回到原来的运行状态 或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。如果能够,则认 为系统在该正常运行状态下是稳定的。反之,若系统不能回 到原来的运行状态或者不能建立一个新的稳态运行状态,则 说明系统的状态变量没有一个稳态值,而是随着时间不断增 大或振荡,系统是不稳定的。
电力系统运行稳定性 的基本概念
➢功角稳定问题的原因——转矩不平衡
原动机转矩
电磁转矩
转子
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的,应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失,增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3.0
• 其中 ≈0.4Ω/km • 对于电缆线路一般取
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
零序网络
零序网的特点 零序网无电势源 零序电压由故障点边界条件确定,这是零序分量的唯一来 源 零序网的大小和结构是由零序电流的通路决定的,这与中 性点是否接地及变压器绕组的接线方式有关 作零序网络的方法: 在故障点三相上施加零序电压,从该点开始,由近及远弄 清零序电流可能流通的路径,把零序电流经过的元件用零 序电抗表示,联接起来即构成零序等值网络
不对称故障的对称分量分析法
• A相接地故障系统图
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
不对称故障的对称分量分析法
• A相接地故障序网络
•
序分量电压平衡方程为
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
不对称故障的对称分量分析法
• A相接地故障边界条件
• 解序分量
20电力系统暂态分析 4ppt(1)
2020/11/27
电力系统暂态分析4ppt(1)
对称分量法及元件的各序参数和等值电路
• 对称分量法 • 不对称故障的对称分量分析法 • 元件的序分量参数 • 零序网络
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
• 理论基础
对称分量法
正序分量
•
负序分量
零序分量
•
2008.3
一、二次侧的实际值
则中性点入地电流
中性点经电抗接地
需重新计算变压器各侧的漏抗
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
元件的序分量参数
• 线路的序分量参数
线路类型
线路类型
无架空地线单回路
3.5 有磁铁导体监控地线双回路
4.7
无架空地线双回路
5.5 有良好导体监控地线单回路
2.0
有磁铁导体架空地线单回路 3.0 有良好导体监控地线双回路
• 变压器的序分量参数
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
元件的序分量参数
• 变压器的序分量参数
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
元件的序分量参数
• 变压器的序分量参数
•
与变压器的形式和结构有关
• 三相变压器组
=∞
• 三相五柱式变压器 三相三柱式变压器,一般
平均值取0.6
=0.3-1,
三绕组变压器
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
元件的序分量参数
• 变压器的序分量参数
自耦变压器
中性点直接接地
接线自耦变压器
中性点直接接地的自耦变压器零序等值电路及其参数,等 值电路与外电路联接的情况, 处理都与普通变压器相同
但应注意:由于两个自耦绕组公用一个中性点和接地线,
从等值电路中不能直接求出中性点的入地电流,必须算出
元件的序分量参数
• 同步发电机的序分量参数
• 正序电抗,同三相短路时的电抗 • 负序电抗
• 零序电抗 接地情况
不接地情况
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
元件的序分量参数
• 异步电动机的序分量参数
• 正序电抗,同三相短路时的电抗 • 负序电抗,约等于正序电抗 • 零序电抗 按不接地情况考虑,
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
3rew
演讲完毕,谢谢听讲!
再见,see you again
2020/11/27
电力系统暂态分析4ppt(1)
电力系统暂态分析4ppt(1)
• 理论基础
对称分量法
简写为
•
求逆得
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
对称分量法
• 分析结论 • 对称分量法的物理意义—线性坐标变换 • 对称分量法不仅适用于电流,也使用于电压,磁
链等 • △,Y型接法无零序电流
• 接法,中性线电流
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
• 变压器的序分量参数
• 正序电抗,同三相短路时的电抗 • 负序电抗,同正序电抗 • 零序电抗,依变压器绕组接法和星形中性点接地情况而定
三角形绕组接法侧 星形中性点不接地侧的零序电抗 星形中性点接地侧的零序电抗,视其它侧的绕组接法和星
形中性点接地情况而定
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
元件的序分量参数
对称分量法
• 三相对称元件序分量的独立性
三相电压降和电流的关系为:简写为
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
对称分量法
• 三相对称元件序分量的独立性
•
序阻抗
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)
不对称故障的对称分量分析法
• A相接地故障系统图
2008.3
电力系统暂态分析4ppt(1)