电力系统运行稳定性的基本概念

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1、15-1概述15-2功角的概念15-3静态稳定的初步概念15-4暂态稳定的初步概念15-5负荷稳定的概念15-6电压稳定性的概念15-7发电机转子运动方程第十五章电力系统运行稳定性的基本概念7/14/20211电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念电磁暂态分析旋转电机的转速保持不变假设暂态过程中的电流、电压的变化机电暂态分析重点研究转子机械运动规律电力系统的稳定性问题重点保证电力系统稳定是电力系统运行的必要条件。7/14/20212电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念在电力系统发生故障或操作后，将产生复杂的电磁暂态过程和机电暂态过程，电磁暂态过程主要指各元件中电场和

2、磁场以及相应的电压和电流的变化过程，机电暂态过程则指由于发电机和电动机电磁转矩的变化所引起电机转子机械运动的变化过程。虽然电磁暂态过程和机电暂态过程同时发生并且相互影响，但是要对它们统一分析却十分复杂。7/14/20213电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念由于这两个暂态过程的变化速度实际上相差很大，在工程上通常近似地对它们分别进行分析。例如：在电磁暂态过程分析中，常不计发电机和电动机的转速变化。而在静态稳定性和暂态稳定性等机电暂态过程分析中，则往往近似考虑或甚至忽略电磁暂态过程。只有在分析由发电机组轴系引起的次同步谐振现象，计算大扰动后轴系的暂态扭矩等问题中，才不得不同时考

3、虑电磁暂态过程和机电暂态过程。7/14/20214电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念本章框架概念功角静态稳定暂态稳定负荷稳定电压稳定运动方程稳定性7/14/20215电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念15-1概述——稳定问题的提出一、联网的必要性1.1831年法拉第发明电磁感应定律，电能成为二次能源，就地使用。2.1885和1890年发明了单相变压器和三相变压器。3.1891年出现了三相交流输电，远距离输电成为可能，出现了由发电机、线路和负荷构成的最简单的电力系统。4.由于实际运行中发现受端系统在缺乏电源支持的情况下非常薄弱，逐渐出现了多电源点的互联运行，从而

4、形成了早期的互联电网。7/14/20216电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念多个地区联网形成大型互联电网后：有利于地区间电力的平衡和经济调度有利于安排机组的检修和事故备用容量有利于充分利用系统中廉价的水利资源有利于实现负荷点的多路供电以提高供电可靠性有利于提高系统的抗冲击能力有利于提高系统的供电质量——由于互联系统在经济上的明显优点，电力系统互联的规模越来越大，世界上最大的西欧联合电力系统总装机容量已超过2亿KW。联网的效益7/14/20217电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念1880年7月，上海，第一台12KW机组1949年，发电量43亿KWh，装机容量18

5、48.6KW1999年，发电量12331.4亿KWh，装机容量2.98亿KW装机容量：96年超过1亿，95年超过2亿，96年开始排世界第二，2000年4月超过3亿2004年4月装机容量达4亿千瓦2020年计划达到装机容量9亿KW发电量：99年比98年增加6.52%,目前也是世界第二位目前最大的火电厂：邹县电厂，240万KW目前最大的水电厂：二滩电厂，330万KW★三峡电厂，装机容量1820万KW，将是世界最大目前全国电网覆盖率：96.4%7个大区电网，华东网5198万KW5个独立省网，广东省网3033万KW我国电力系统发展历史7/14/20218电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基

6、本概念194019501960197019801990200035-110KV220KV330KV500KVHVDC?KV1953年松常线369KM1972年刘汉线534KM1981年平武线595KM1989年葛上线1064KM我国电力系统发展历史（电压水平）7/14/20219电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念电网互联技术可以合理利用能源资源，具有显著的经济效益，因而得到了十分迅速的发展，但它同时也带来了一些新的问题。随着电力网络互联程度的不但提高，系统越来越庞大，运行方式越来越复杂，保证系统安全可靠运行的难度也越来越大，使电网的安全稳定问题越来越突出。在现代大电网中，各

7、区域、各部分互相联系、密切相关、在运行过程中互相影响。如果电网结构不完善，缺少必要的安全措施，一个局部的小扰动或异常运行也可能引起全系统的连锁反应，甚至造成大面积的系统瓦解。二、电力系统稳定问题的提出7/14/202110电力系统分析第十五章电力系统运行稳定性的基本概念三、稳定性概念电力系统受干扰后，凭借系统本身固有能力和控制设备的作用，在有限的时间内，恢复到原始运行状态或稳定到新的稳态运行状态。7/14/202111电力系统分析第