第九章 电力系统稳定的基本概念

第9章电力系统稳定的基本概念

1

电

力 系 运统 行 状态稳态正常的 、 相静对止运的 状行。态“力系统电态分稳”析电暂态磁分电网电气析 的量化，比变机 电态快得多暂 。电暂机态“电力统暂系分态”析暂态 扰动得使 系从一种统 行状运向另 一态运种状行态 渡。过“电系力稳定性统分”

析析分电发机子 转转速的化2变

电磁态暂析分假设

转旋机的转速电保不变重点持

暂过态程的电中流、电压变化 的电暂机态析研究分转子械机动规律重点运电力系统的稳定性题问3

1 . . 2 3. .4同步电机发机的电性特静 稳定态概的念暂 态稳定的概 提念高电系统稳力性的定施措

4

、稳一的定本基概综述念1.力系电统的稳运定状行

5态

.电2系统暂态力程过

系当在统行运由中受到某于突然扰些，动现出电流 电压、、功率等运参数行的剧烈化变和荡振的 程过。6

稳

运行

定扰干暂态过程

新的态运行稳失去稳

稳定 不定稳定

7

电在力统发生系障故操作后或将产，生复杂的磁暂电态 程和过机暂电过态，前者主要指程元件各电中和场磁场及以相 的应电和压电的变化过程，后者流指则于由动发机电 和动电磁转矩的机变所化引起电转子机机械动的变运化程。 电磁暂态过程过分的主析目的要于分在析计算故和或操作 障后能可出现暂态的过压和电过流，以电便对电力备进行 设合理设计确定已有设，备能安否运全，行并研相究应的 制和保限措护。 施 于各由元的动态件应有所不同，相统系的种各暂过程态的性 质也相同。8不

电暂态过程机分析的要主的目主要涉及：统的系 态和暂态静定性等稳问。题 要行这些电进磁机和暂态电过程分析，须必首 研究元先件的动特性态，建立力电系统件元数的学模型 。

电 暂磁过程态分：所析究的研态暂过程续时持通间常短较(持续时间毫 秒以内级电的压流电护保，)此情况下， 在些一动态响比较缓慢应的元件，如原动机调及速统等的 影系响往往可以略忽计，不发动机定子回而路和电力中网 电的磁暂过态则需加以程虑考 。电 系统力定性稳析分通常忽略：动发定机回路和电力子 中的电网暂磁态程过，而将线和路变器压等元用件们它的 值等阻抗描述。来10

.电力系统3稳定的分 类功角 定主稳与有要功功率的平相关，衡其主 标要志同是步发电组机之的同步运行状间态是 被否破。 坏 压稳定主要电与功功率的无衡相关，平主要 其现为表系的局统部或全是否发局电生的持压续下 或降升。上 角功稳定不电与不稳定二者相互压区， 又别相 互系。联角功稳失有可引能电压发失稳， 之亦然反11。

功稳角分类定

按电力系统受扰动承的小大分为 静，稳定 暂态稳态定21

扰动小大概念

原 1 个因别电机动的入和接除；

切 加2负荷和减荷负；小扰干 正常的荷负和 数的波动参3 空输电架因线风吹摆引起线动间距离(响 影路线电抗的微)小变化 ；4发 电机速转可能生产小微化变。 1负 荷突的然化，如变入投或切除容大量用 的户； 大干等 扰统结构变系化， 2突然 加增或小减发电出力，机切如一台除容 功、率流电和 较大量的电发；机电压变化大 3 发生路短故障和断故线，障故无断开线路障属于也这类一扰。干13

研究

方法

小干：对系统扰行特性影响与为干扰地点和小无关。在运行点大特性对曲线性线化,别判系统静态定稳不或定。稳

干扰：结构大化对变运行有点大偏很移不能，线化性——机暂态过电，程判暂

态别定，用数稳值法方解。求14

1

59

.1同 发电机步的机电性特转子的运动性

特电磁率的变化特性功

一同、步发电机功的特性16角无限大容

量线

G母T-

1LT-2P

VQ

极隐机

Eq j X d

Xj jXLT j1X jXLT2

V 考虑电不 阻导纳及 I 1 X d TX1 L X TX2 172

系统总抗阻 ：发机输出电磁电功：率X d Pe P VI c o s

Eq j XId

E q X dφj IjXd cs o

jL XXTj1 Xj jXLT

2 V

I I

φ

δV

qE is n IX docs Eq sin P e P VI cos 电发机输出磁电率：功I cos

q Eisn X d

e

EqPVX d

in s8

1P

e f () P=(fδ

)P 10PPe

δ0δ1 δ

不计当励磁用作，电机发电E势q和端电压V受 均恒定时，输传功率P是角e度δ正的函弦。数9

1定义

: 传输功率的小与大位角δ相切密关相称δ为“,功 角或“功率””角

传。输率功与功角δ关系，的称“功为角特性”“功 率特性”或

。02

功角δ 为电 势Eq 与电 V 压之间的位相角 。 Eq Ij dX

Ia I IR

I Xj a d

V

j IRX d

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