电力系统稳定性分析

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1、电力系统稳定性分析课表教学班号课程名称时间周次地点021电力系统稳定性分析星期二1、2节1-4,6-8A5402021电力系统稳定性分析星期二5、6节1-3A研206021电力系统稳定性分析星期五5、6节1-4,6-7A54021教学规定教学安排授课总学时为32。每周答疑1次，时间：星期五晚上8:30-9:30，地点：5教二楼教员休息室。纪律上课不迟到，不早退，不讲话，手机关机或开到振动。按时完成作业。请假时需要请假条（辅导员签字）。最终成绩评定办法最终成绩=考试卷面成绩70%+课后作业10%+课堂作业10%

2、+上课出勤5%+提问5%。2教材教材李光琦.电力系统暂态分析(第三版).北京：中国电力出版社，2007主要参考书何仰赞，温增银.电力系统分析(下册).武汉：华中科技大学出版社，20023课程地位先修课程“电路原理”、“电机学”、“电磁场”、“自动控制原理”、“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”。“电力系统稳定性分析”与“电力系统稳态分析”、“电力系统暂态分析”共同构成电力系统分析的三大基础课。4电力系统分析基础课电力系统运行状态稳态正常的、相对静止的运行状态。“电力系统稳态分析”扰动使得系统从一种运行状

3、态向另一种运行状态过渡。电磁暂态机电暂态主要分析短路故障期间电压电流的大小及其变化特点，旋转电机来不及动作。5个工频周波（100ms）以内主要分析短路故障及保护动作后的发电机转子变化特点及系统的功角稳定3~5s“电力系统暂态分析”暂态“电力系统稳定性分析”5课程内容和目的课程内容第六章稳定性问题概述和各元件机电特性第七章电力系统静态稳定第八章电力系统暂态稳定课程目的掌握电力系统静态、暂态稳定性的基本概念。掌握同步发电机组的机电特性。掌握简单系统静态和暂态稳定性分析的基本方法。学会分析提高电力系统静态和暂态稳定

4、性的主要措施。66.1概述6.2同步发电机组的机电特性6.3自动调节励磁系统的作用原理和数学模型6.4负荷特性6.5柔性输电装置特性第六章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性76.1概述电力系统的稳定性问题功角的定义及特点功角稳定性的概念电力系统稳定性分类功角稳定的分类课程章节内容的关系本章主要内容的关系86.1概述——电力系统的稳定性问题电力系统的稳定性问题：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，则认为系统在该正常运行

5、状态下是稳定的。不能，则系统是不稳定的。96.1概述：功角的定义及特点——两电势相角差及功率角无限大系统隐极机=常数～G图6-1(a)系统图电势方程：总电抗：发电机电磁功率：图6-1(b)相量图q轴d轴q轴d轴功角功角特性TL系统稳态时，不变；一直变化，系统不稳定。106.1概述：功角的定义及特点——两转子的空间相对位置角即摇摆角稳态时：不变扰动后：q轴电磁转矩机械转矩q轴d轴发电机转子运动示意图q0轴电气角速度同步电气角速度两q轴的空间相对位置两转子的空间相对位置116.1概述：功角的定义及特点——功角的特

6、点两电源电势的相角差，发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。有功功率角，反映发电机输出有功功率的大小。摇摆角，反映电力系统的稳定性，代表发电机转轴之间的空间相对位置。功角为常数，发电机保持同步转速，系统稳定。功角发散，发电机处于异步状态，系统不稳定。功角随时间的变化曲线——摇摆曲线。126.1概述——功角稳定性的概念电力系统稳态运行时，系统中所有同步发电机组均同步运行，即功角是稳定值。系统在受到干扰后，如果发电机组转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行，即功角能达到一个稳定值，则系统就是功

7、角稳定的，否则就是功角不稳定。136.1概述——电力系统稳定性分类电力系统稳定性包括：功角稳定＋电压稳定＋频率稳定功角失稳：同步发电机组失去同步运行。暂态有功不平衡。电压失稳：系统电压持续下降，动态无功电源不足。负荷太重，线路太长。频率失稳：频率持续下降，动态有功电源不足。机组异常跳闸后，无有功电源快速注入，有功缺额长时间不能消除。本书所说的电力系统稳定性：功角稳定性。146.1概述——功角稳定性的分类根据功角失稳的原因和发展过程，功角稳定可分为如下三类：静态稳定（小干扰）暂态稳定（大干扰）动态稳定（长过程

8、）156.1概述——静态稳定(StaticStability)定义：指电力系统受到小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到原始运行状态的能力。特点：小干扰稳定问题。166.1概述——暂态稳定(TransientStability)定义：指电力系统受到大干扰后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。特点：大干扰稳定问题。176