电力系统运行的稳定性分析

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电力系统的稳定性与可靠性分析

电力系统的稳定性与可靠性分析

电力系统的稳定性与可靠性分析电力系统稳定性与可靠性是电力工程中两个重要的概念。

稳定性是指电力系统在各种外界扰动下,能够维持稳定的运行状态。

可靠性则是指电力系统的设备和组件能够在设计寿命范围内保持正常工作,不发生故障。

了解电力系统的稳定性和可靠性对于保障电力供应的稳定和安全具有关键意义。

一、电力系统的稳定性分析电力系统的稳定性是指系统在发生扰动后,能够恢复到稳态工作状态的能力。

稳定性问题主要分为静态稳定和动态稳定两个方面。

1.静态稳定性静态稳定性指电力系统在平衡态时,对外界扰动的抵抗能力。

主要包括电压稳定性和转子稳定性。

(1)电压稳定性:电压稳定性是指系统运行时各节点电压保持在合理范围内的能力。

当电压波动超过一定范围时,电力系统中的设备可能会受到损坏,甚至引发系统崩溃。

因此,对于电力系统来说,维持合理的电压水平至关重要。

(2)转子稳定性:转子稳定性是指电力系统在发生扰动时,转子角速度能够恢复到稳定的状态。

转子稳定性问题是由于大功率负荷变化或大幅方波的投入引起的。

转子稳定性直接影响系统的可靠性和稳定性。

2. 动态稳定性动态稳定性是指电力系统在外界扰动下,能够恢复到平衡态的时间和稳定性。

主要包括小扰动动态稳定和大扰动动态稳定两个方面。

(1)小扰动动态稳定性:小扰动动态稳定性主要以系统阻尼为基础,衡量系统对小幅度扰动的抑制能力。

一般利用系统的传递函数或者状态空间模型来分析和评估。

(2)大扰动动态稳定性:大扰动动态稳定性主要指系统在大幅度外界扰动(如故障、短路等)下的稳定性。

主要通过计算机仿真和实验研究来评估。

二、电力系统的可靠性分析电力系统的可靠性是指系统在设计寿命范围内保持正常工作的能力。

可靠性问题主要包括设备可靠性和电网可靠性两个方面。

1. 设备可靠性设备可靠性是指电力系统中设备的寿命、故障率和可修复性等方面的评估。

主要包括静态设备可靠性和动态设备可靠性。

(1)静态设备可靠性:静态设备可靠性主要指静止设备(如变压器、发电机等)在工作期间内不发生故障的概率。

电力系统稳定性分析方法

电力系统稳定性分析方法

电力系统稳定性分析方法一、引言电力系统是现代社会运行的重要基础设施,其稳定性对社会经济发展至关重要。

为了保障电力系统的稳定运行,分析电力系统的稳定性显得尤为重要。

本文将介绍电力系统稳定性分析的方法,并探讨其在实际应用中的意义。

二、动态稳定性分析方法动态稳定性是指电力系统在扰动下的恢复能力,其分析主要包括以下几种方法。

1. 平衡点分析法平衡点分析法是一种最基本的电力系统稳定性分析方法,其通过对电力系统进行线性化处理,以判断系统在发生扰动时是否能够回到平衡状态。

该方法具有计算简单、易于理解的优势,但仅适用于小扰动范围内的稳定性分析。

2. 状态变量分析法状态变量分析法是一种基于微分方程组的稳定性分析方法,其通过建立系统的状态变量模型,利用数学方法分析系统的稳定性。

该方法适用于更大范围的扰动,并能够提供系统动态性能的详细信息。

3. 相量法相量法是一种将电力系统描述为相量方程的稳定性分析方法,其通过对电力系统中各个节点的电压和电流进行相量计算,得到系统的电力输送情况。

相量法能够提供系统各个节点的电力传输能力和动态稳定性等信息,对于大规模电力系统的稳定性分析应用广泛。

三、静态稳定性分析方法静态稳定性是指电力系统在稳定工作点附近对负荷变化和参数扰动的敏感性。

下面介绍两种常用的静态稳定性分析方法。

1. 损耗灵敏度法损耗灵敏度法通过对系统的功率损耗进行分析,以判断电力系统在负荷变化或参数改变时的稳定性。

该方法对于分析系统的经济性具有重要意义,能够指导电力系统的运行和规划。

2. 阻尼灵敏度法阻尼灵敏度法是一种基于系统的各种模式振荡损耗的分析方法,通过测量系统各个模式的阻尼比,以评估系统的稳定性。

阻尼灵敏度法在分析系统的振荡稳定性方面具有一定的优势,广泛应用于电力系统的规划和控制中。

四、实际应用与意义电力系统稳定性分析方法在实际应用中具有重要的意义。

首先,稳定性分析方法可以帮助电力系统运营者评估系统的稳定状况,及时发现潜在的稳定问题,并采取相应的措施进行调整,确保电力系统的安全稳定运行。

电力系统运行与稳定性分析

电力系统运行与稳定性分析

电力系统运行与稳定性分析一、电力系统概述电力系统是由发电厂、变电站、送电线路、配电线路和用户组成的能源传输系统,它的功能是将电能从发电厂通过高压送电线路输送到变电站,再经过变电站的变压变电作用,在低压配电线路送到用户。

电力系统的稳定运行对于国家经济和人民生产生活的正常运转具有极其重要的作用。

二、电力系统稳定性分析电力系统运行的稳定性是指电力系统对各种干扰和扰动的抵抗能力,即在外界条件变化或内部故障发生后,系统恢复正常稳态的能力。

因此,评价电力系统的稳定性要考虑以下几个方面:1.电压稳定性电压稳定性是指电网供电点的电压波动不超过给定范围的能力。

电压稳定性主要取决于电网的负荷特性、电源特性以及系统中各元件的参数。

2.频率稳定性频率稳定性是指电力系统在受到扰动或干扰时,系统内各重要机电设备表现出来的电加速度波动幅度以及系统频率的稳定性。

频率稳定性取决于系统动力学特性和功率平衡特性。

3.动态稳定性动态稳定性是指电力系统在受到大幅度干扰后能够保持稳态的能力。

动态稳定性取决于系统中各元件之间的相互作用和动态特性。

三、电力系统运行分析电力系统的运行分析主要包括状况分析和断面分析。

1.状况分析状况分析是指分析电力系统各元件的运行情况,如电源的电压、频率、功率输出等,对于实时监测和控制电力系统的运行非常重要。

2.断面分析断面分析是指在电力系统中选取一个横截面,分析该横截面在不同工作模式下的功率流与电压稳定性,确定该横截面的安全能力。

断面分析主要包括潮流计算和电压稳定性计算。

四、电力系统稳定性保障技术为保证电力系统的稳定运行,除了加强电力系统的运行分析外,还要采取一系列稳定性保障技术措施:1.自动化控制技术自动化控制技术可以提高电力系统的可靠性、安全性和利用率,减少运行故障,提高电力系统稳定性。

2.先进的继电保护技术继电保护技术可以对电力系统的各种设备提供保护,如定时断路器、跳开空载、对地故障的保护等。

3.应急预案技术建立应急预案可以在突发故障或降容处理时迅速采取措施保证电力系统的稳定运行。

电力系统稳定性分析

电力系统稳定性分析

电力系统稳定性分析在当今社会中,电力系统的稳定性对于维持现代生活的正常运转至关重要。

电力系统的稳定性分析是评估和优化电力系统运行的关键环节。

本文将对电力系统稳定性分析进行探讨,以帮助读者更好地了解电力系统的运行情况和相关问题。

一、电力系统的稳定性概述电力系统是由发电机、输电线路、变电站、配电网等组成的。

在电力系统中,稳定性是指系统从各种扰动(如电力负荷突变、电网故障等)中恢复到平衡状态的能力。

稳定性分析的目的是通过分析电力系统在扰动下的响应,确定电力系统的稳定性并为问题的解决提供指导。

二、电力系统稳定性分析的方法1. 暂态稳定性分析暂态稳定性分析是评估系统在发生大幅短时干扰后的稳定性能力。

通过模拟系统在故障发生后的动态过程,包括发电机转子振荡、系统电压波动等,来判断电力系统是否能在有限时间内恢复平衡。

2. 过渡稳定性分析过渡稳定性分析是评估系统在发生大幅干扰后恢复平衡时的稳定性能力。

该分析主要关注系统的振荡过程,如频率、阻尼等,以确定系统是否在一定时间范围内恢复平衡。

3. 静态稳定性分析静态稳定性分析是评估电力系统在不同负荷水平下的稳定性能力。

通过分析系统的功率平衡、电压稳定等指标来判断系统是否能够稳定运行。

三、电力系统稳定性分析的重要性1. 保障电网安全稳定运行稳定性分析可以帮助电力系统的管理者和运维人员了解系统的脆弱点、潜在问题以及应对措施,从而保障电网的安全稳定运行。

2. 优化电力系统配置稳定性分析可以为电力系统的规划和设计提供指导,确保系统在遭受扰动时能够快速恢复平衡,降低系统损耗,并优化系统的配置。

3. 提升电力系统的可靠性电力系统的稳定性分析可以识别系统的瓶颈和薄弱环节,从而采取相应的措施提升系统的可靠性和韧性,降低系统故障和停电的风险。

四、电力系统稳定性分析的挑战与展望1. 大规模可再生能源的接入随着可再生能源的快速发展和大规模接入,电力系统的稳定性面临着新的挑战。

如何有效地融入可再生能源,并保持系统的稳定运行是当前亟需解决的问题。

电力系统的稳定性分析与控制策略

电力系统的稳定性分析与控制策略

电力系统的稳定性分析与控制策略一、引言电力系统是现代工业与生活中不可或缺的重要基础设施,保持电力系统的稳定运行对于经济和社会发展至关重要。

然而,电力系统面临着各种内外部的扰动和故障,这些会导致系统动态不稳定,甚至引发系统崩溃。

因此,电力系统稳定性分析与控制策略成为电力工程领域研究的重要方向之一二、电力系统稳定性分析1.动态稳定性分析动态稳定性分析是指电力系统在扰动或故障发生后,系统是否能够保持稳定的能力。

这种分析通常采用时间域仿真或频域分析等方法,通过模拟故障发生后的系统响应,得到系统的稳定性状况。

动态稳定性分析包括大扰动暂态稳定性和小扰动动态稳定性两个方面。

大扰动暂态稳定性主要研究系统在故障发生后能否从动态响应中恢复;小扰动动态稳定性主要研究系统在扰动条件下是否能保持稳定。

2.静态稳定性分析静态稳定性分析是指电力系统在平衡点附近的稳定性。

这种分析主要关注电力系统的潜在病态问题,为指导系统运行和规划提供依据。

静态稳定性分析主要包括强制稳定性和静态安全两个方面。

强制稳定性研究系统在任何操作点上对小干扰的稳定性;静态安全研究系统在可行域内的稳定性。

三、电力系统稳定性控制策略1.触发控制策略触发控制策略主要是在系统发生故障或扰动时,通过合理的控制动作触发系统保护装置的操作,将电力系统从不稳定状态转移到稳定状态。

常见的触发控制策略包括过电流保护、过电压保护、欠频保护等。

2.主动控制策略主动控制策略主要是通过主动干预系统的控制器,调节系统参数或控制信号,使得系统保持稳定。

主动控制策略包括PID控制、模型预测控制、自适应控制等。

3.调度控制策略调度控制策略主要是通过优化发电机组的出力、线路的输送能力以及负荷的分配等来维持电力系统的稳定。

调度控制策略考虑系统各个因素的优化,以提高系统能源利用率和稳定性。

四、总结电力系统的稳定性分析与控制策略是保持电力系统安全稳定运行的关键问题,对于提高系统运行效率和保障供电可靠性具有重要意义。

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、引言电力系统是一个复杂的系统,由多个电力设备组成,并分布在不同位置上。

如果电力系统不稳定,会导致系统停电或设备损坏。

因此,对电力系统进行稳定性分析具有重要意义。

二、电力系统的稳定性电力系统的稳定性是指系统在扰动后,能够保持稳定的能力。

扰动可以是外部扰动(如雷击、风暴)或内部扰动(如电力设备失效)。

电力系统的稳定性可以分为动态稳定性和静态稳定性。

动态稳定性是指系统经过一段时间后,能够恢复到稳态工作状态的能力。

静态稳定性是指系统在扰动后重建稳态状态的速度。

三、稳定性分析方法稳定性分析的目的是确定系统是否能够恢复到稳态工作状态。

稳定性分析方法可以分为两类:定量和定性。

定量方法是通过数学模型计算系统的稳态和动态状态,确保系统都在一定范围内。

其中最常用的方法是模拟仿真。

定性方法是从系统本身的特性出发,分析其在扰动后的响应。

例如,通过估计系统惯量和阻尼,可以估算系统在扰动后的动态响应。

四、分析电力系统稳定性的例子针对电力系统的稳定性分析可以使用多种工具和方法。

例如,可以使用动态仿真,预测不同场景下系统的稳定性。

下面我们以南方电网为例。

南方电网是中国大陆的一个大型电力系统,由高压输电线路和变电站组成。

我们可以通过建立南方电网的稳定性模型,预测在各种不同的系统扰动情况下,系统的稳定性如何。

这个模型应该考虑南方电网的结构和所有电力设备的特性,包括发电机、变压器、电缆电线、开关设备等等。

同时,还需要基于电力设备的运行数据,估算系统的惯量和阻尼等参数。

基于这些数据,我们可以建立南方电网的稳定性模型,模拟不同场景下的稳定性。

例如,在发电机失效时,模型可以计算出系统是否可以恢复到稳定状态。

然后,我们可以针对模型的输出结果,分析潜在的稳定性隐患,采取措施来强化南方电网的稳定性。

五、结论电力系统的稳定性分析是重要的,旨在确保系统能够在所有场景下保持高效和安全运行。

稳定性分析方法可以分为定量和定性,并且可以用于分析不同类型和规模的电力系统。

电力系统中的稳定性分析

电力系统中的稳定性分析

电力系统中的稳定性分析电力系统是现代社会中最重要的基础设施之一,其能源传输和分配对于各个领域的经济和社会发展都具有重要的影响。

但是,电力系统的运行也面临着许多挑战。

其中一个重要问题就是稳定性,即系统在受到外界扰动时是否能够快速恢复到正常状态并保持稳定。

本文将对电力系统的稳定性分析进行探讨。

一、电力系统的稳定性问题电力系统中,发电机、输电线路和负载之间相互作用,形成了一个复杂的动态网络。

当系统受到外界扰动时,例如系统频率、电压、功率等发生变化,系统的稳定性就会受到影响。

如果系统无法恢复到正常状态并保持稳定,就可能会出现电压崩溃、电流过载等问题,进而导致电力设备的损坏和停机,甚至引发全面的系统性事故。

二、稳定性分析的目的和方法为了保证电力系统的稳定性,需要对其进行稳定性分析。

稳定性分析的目的是确定系统在动态过程中的响应特征,并提供相应的稳定控制策略和措施,以保障系统的全面稳定。

稳定性分析的方法有很多种,根据问题的不同,选择的方法也会不同。

下面分别介绍基于小扰动线性化方法和非线性时域方法两种稳定性分析方法。

1.基于小扰动线性化方法的稳定性分析小扰动线性化方法是一种经典的稳定性分析方法。

它把问题分解为线性部分和非线性部分,对系统在静态基础状态下的微小扰动进行研究,以推导系统在扰动下的稳定性指标。

具体地说,小扰动线性化方法将电力系统建模成一组微分方程,对其做线性化处理后,通过系统的特征值和特征向量对系统的稳定性进行分析。

这种方法结论多数性好,对系统的稳定性判断准确,但是在复杂的非线性系统中,需要界定状态变量的扰动时,可能需要考虑很多特殊情况,会增加分析的难度。

2.非线性时域方法非线性时域方法是一种以计算机仿真为基础的稳定性分析方法。

该方法分析的不是线性部分,而是非线性部分,它直接考虑系统在运行中的非线性动态特征,用精细的数值仿真模拟模型中的各种不确定性和复杂因素。

基于非线性时域方法,通过针对电力系统运行时复杂的行为模式进行仿真实验,以获得系统的稳态响应和频率响应情况,然后通过分析仿真结果,得出关于系统稳态和动态响应的结论。

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正常运行时: 正常运行时: Me=Mm 受到干扰时: Me≠Mm 受到干扰时: 机械转矩Mm由发电厂动力部分的运行状态决定 机械转矩 由发电厂动力部分的运行状态决定 电磁转矩Me由发电机及其相连的电力系统中的运行状态决定 电磁转矩 由发电机及其相连的电力系统中的运行状态决定 之一, 危害:稳定破坏是电网中最为严重的事故 之一,大电力系统 的稳定破坏事故,往往引起大面积停电, 的稳定破坏事故,往往引起大面积停电,给国民经济造成重大损 随着电网互联规模的增大,稳定问题更加突出。 失。随着电网互联规模的增大,稳定问题更加突出。
Eq
方程式初看似乎简单,但它的右函数,即不平衡转矩 或 方程式初看似乎简单,但它的右函数,即不平衡转矩(或 功率)却是很复杂的非线性函数。 功率 却是很复杂的非线性函数。右函数的第一项是发电机的 却是很复杂的非线性函数 原动机功率, 原动机功率,它主要取决于本台发电机的原动机及其调速系 统的特性。右函数的第二项发电机的电磁功率, 统的特性。右函数的第二项发电机的电磁功率,在多机电力 系统中,它不但与本台发电机的电磁特性、 系统中,它不但与本台发电机的电磁特性、励磁调节系统特 性等有关,而且还与其它发电机的电磁特性、网络结构等有 性等有关,而且还与其它发电机的电磁特性、 关,它是电力系统稳定分析计算中最为复杂的部分。 它是电力系统稳定分析计算中最为复杂的部分。 对多机系统的稳定我们不作分析,只研究单机对无穷大系统。 对多机系统的稳定我们不作分析,只研究单机对无穷大系统。 此时发电机的电磁功率与发电机的功角有什么关系? 此时发电机的电磁功率与发电机的功角有什么关系?
三、功角稳定分类(干扰大小,便于分析): 功角稳定分类 (1)静态稳定——电力系统在某个运行状态下 突然受到任 电力系统在某个运行状态下, 电力系统在某个运行状态下 能恢复到原来的(或是与原来的很接近) 意的小干扰后,能恢复到原来的(或是与原来的很接近) 运行状态的能力. 运行状态的能力
静态稳定研究的是电力系统在某一运行方式下 微小干扰时的稳定性问题。 受到微小干扰时的稳定性问题 受到微小干扰时的稳定性问题。假设在电力系 统中有一个瞬时性小干扰, 统中有一个瞬时性小干扰,如果在扰动消失后 系统能够恢复到原始的运行状态, 系统能够恢复到原始的运行状态,则系统在该 运行方式下是静态稳定的, 运行方式下是静态稳定的,否则系统是静态不 稳定的。 稳定的。 静态稳定研究的是系统对微小干扰的适应能力, 静态稳定研究的是系统对微小干扰的适应能力, 或者说考虑的是系统在运行点处维持同步运行 的能力, 的能力, 方程可以线形化。 方程可以线形化。


③ ①
小干扰:是在这种干扰作用下,系统的状态变量的变化很小, 小干扰:是在这种干扰作用下,系统的状态变量的变化很小,因此状态
三、功角稳定分类(干扰大小,便于分析): 功角稳定分类 (2)暂态稳定——电力系统在某个运行状态下,突然受到较 电力系统在某个运行状态下, 电力系统在某个运行状态下
大的干扰后,能够过渡到一个新的稳定运行状态或者回到
U=常数 U=常数 ~
ω
jxd
jxT 1 jx L jxT 2
& U = U∠0°
q
Èq
& Eq
δ
I
U
第一节 概述
二、电力系统的稳定性分析
电力系统中的各同步发电机只有在同步运行( 电力系统中的各同步发电机只有在同步运行(即所有发 电机以相同的速度旋转)状态下,送出的电功率为定值, 电机以相同的速度旋转)状态下,送出的电功率为定值,并 维持系统中任何点的电压、频率和功率潮流为定值。 维持系统中任何点的电压、频率和功率潮流为定值。 如果某些发电机之间不能维持同步运行,其送出的电功 如果某些发电机之间不能维持同步运行, 率以及相应节点的电压及相应线路的潮流将发生大幅度的周 期性振荡,如果失去同步的机组之间不能迅速恢复同步, 期性振荡,如果失去同步的机组之间不能迅速恢复同步,即 。 电力系统失去了稳定运行的状态。 电力系统失去了稳定运行的状态。 这种由于机组失去同步造 成的稳定问题实际上是电力系统的功角稳定问题。 成的稳定问题实际上是电力系统的功角稳定问题。 功角稳定问题
二.隐极发电机的功-角特性 隐极发电机的功-----即发电机的电磁功率与功角之间的关系 即发电机的电磁功率与功角之间的关系 一台同步发电机与无限大容量电源组成的系统
~
xd
xT1
xL xl
xT2
Ù = const TJ=∞
xdΣ = xd + xT 1 + x L + xT 2 = xd + x l
定义: 定义: Eq:发电机空载电势。 :发电机空载电势。 δ:电势与无穷大系统电压夹角。 :电势与无穷大系统电压夹角。 φ:功率因素角。 :功率因素角。
功-角特性方程的推导 角特性方程的推导

Eq
& jIX d ∑
ϕ
& jIX d ∑ cos ϕ
& & & Eq = U + jIX d ∑
由相量图得: 由相量图得:
三。稳定研究方法: 稳定研究方法:
1、 静态稳定分析方法: 微分方程线性化(小干扰法) 、 静态稳定分析方法: 微分方程线性化(小干扰法) 通常可以采用在运行点处线性化后的系统模型进行特征 根分析来判别系统的静态稳定性。 根分析来判别系统的静态稳定性。
2、暂态稳定分析方法: 非线性微分方程数值解法(时域法) 暂态稳定分析方法: 非线性微分方程数值解法(时域法) 等面积定则(仅适合单机无穷大系统) 等面积定则(仅适合单机无穷大系统) 一般采用的是对全系统非线性状态方程的数值积分法进行 对系统动态过程的时域仿真, 对系统动态过程的时域仿真,通过对计算得到的系统运行 参数(如转子角)的动态过程的分析判别系统的暂态稳定性。 参数(如转子角)的动态过程的分析判别系统的暂态稳定性。
第七章 电力系统运行的稳定性分析
————机电暂态分析
第一节 概述
一、基本概念: 基本概念:
稳定: 1.稳定:是指电力系统经受扰动后能继续保持向负荷正常供 电的状,即具有承受扰动的能力, 电的状,即具有承受扰动的能力,稳定总是与干扰相联系的 2. 电力系统稳定性 : 就是当系统在某一正常运行状态下受 到某种干扰后, 到某种干扰后,能否经过一定的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, 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, 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 反之 。 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 原来的运行状态或者不能建立一个新的稳态运行状态, 明系统的状态变量没有一个稳态值, 明系统的状态变量没有一个稳态值,而是随时间不断增大或 振荡,系统是不稳定的。 振荡,系统是不稳定的。
dΩ 2W k dΩ J = ∆M = 2 dt Ω 0 dt
采用标么制 ,设转矩基准值 为
SB MB = Ω0
2W k dΩ = ∆M * S B Ω 0 dt
当转速用标么Biblioteka 表示时,上式可写成 当转速用标么值表示时,

2W k TJ = ---惯性时间常数 于是得到: 惯性时间常数, ---惯性时间常数,于是得到: SB T j dΩ = ∆M * Ω 0 dt
扰动过程分析: a点扰动过程分析:
稳态时: 稳态时: δ = δ 0 ω = ω 0 扰动 a→a´→δ↑(δ+∆δ) ,PEa´>P0 →∆Pa ´=PT-PEa´<0→∆M<0→ 减 →δ↓→a´→a a→a"→δ↓(δ-∆δ), PEa">P0 →∆Pa"=PT-PEa">0→∆M>0→ ( ) 加 →δ↑→a"→a
简化条件:发电机为隐极机
不计及自动调节系统: 不计及自动调节系统: PT=const,Eq=const , 等值电路: 等值电路:xd∑=xd+xT1+xL+xT2 发电机输出的电磁功率
Pe = EqU sin δ Xd∑
PE=P0与功率特性曲线有两个交点 和b, 即 与功率特性曲线有两个交点a和 , 电机的两个运行点。 下面就对a点和 点和b点进行 电机的两个运行点。 下面就对 点和 点进行 分析
将机械角速度Ω转换成电气角速度ω 将机械角速度Ω转换成电气角速度ω,
转子的运动方程可写为: 则 转子的运动方程可写为:
Ω=
ω
p
TJ dω = ∆M * ω 0 dt
惯性时间常数的意义
当发电机空载时,如原动机将一个数值等于 当发电机空载时,如原动机将一个数值等于MT的恒定转矩 (MT*=1)加到转子上,则转子从静止状态启动到额定值 )加到转子上, 时所需的时间。 时所需的时间。
过程: 过程:系统将会偏离平衡点。 结果:如果这种偏离很小,干扰消去后,系统又重 行回到平衡,则系统是静态稳定的。 特点: 特点:系统的状态变量偏移很小,从而允许把描述 系统的状态方程线性化。 简单系统: 简单系统:单机无穷大系统。即受端系统是无穷大 系统,其电压和频率都恒定不变。
一、简单系统静态稳定过程分析
原来运行状态的能力。 原来运行状态的能力。 如果电力系统在某一运行方式下受到某种形式的大扰 动,经过一个机电暂态过程后能够恢复到原始的稳态运行 方式或过渡到一个新的稳态运行方式, 方式或过渡到一个新的稳态运行方式,则认为系统在这种 情况下是暂态稳定的。 情况下是暂态稳定的。 大干扰: 大干扰:系统的状态方程不能线形化
第一节 概述
一、基本概念: 基本概念:
3.功角 表示发电机转子轴线子之间的夹角 表示发电机转子轴线子之间的夹角, 3.功角:表示发电机转子轴线子之间的夹角,又表示各发
电机电势间的夹角。 电机电势间的夹角。 传输功率的大小与相位角δ密切相关, 传输功率的大小与相位角 密切相关,称δ为“功角”或“ 密切相关 为 功角” 功率角” 功率角”。
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