简单电力系统静态与暂态稳定分析

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1、第6章简单电力系统静态与暂态稳定分析由稳定性问题引起的系统大停电莫斯科停电造成大量乘客滞留在地铁内莫斯科停电造成公共交通设施瘫痪大量乘客滞留在地铁内莫斯科2005年5月25日大停电是由于设备老化及俄统一电力系统公司对日常业务重视不够造成的莫斯科地区电力供应中断是由莫斯科电力公司恰吉诺变电站事故引起的，变电站一个配电设备发生短路，之后发生多次火灾和爆破事故，为避免电网超负荷运转，发生更大险情，防险装置自动启动，切断了低压线路。本章重点内容：1.电力系统静态稳定的基本概念，静态稳定判据，静态稳定储备系数；2.输出功率与功角关系——功角特性，

2、功角的概念；3.提高电力系统静态稳定性的具体措施；4.电力系统暂态稳定的基本概念；5.转子运动方程，等面积定则；6.提高电力系统暂态稳定性的具体措施。第6章简单电力系统静态与暂态稳定分析基本要求：了解稳定的概念了解电力系统的静态稳定的基本概念，掌握静态稳定实用判据，熟悉提高系统的静态稳定的措施。理解简单电力系统暂稳定分析，以等面积定则为重点。关于提高暂态稳定的措施，只就几种主要方法作定性的介绍。第6章简单电力系统静态与暂态稳定分析电力系统稳定性的基本概念电力系统静态稳定电力系统暂态稳定电力系统的理想运行情况是以恒定的电压和频率连续不断的

3、向负荷供电。在实际中负荷的规律性和随机性变化相应的发电机组的调节一些大的变化也时有发生，如网络中短路故障，大容量发电机和重要输变电设备的投入或切除等。电力系统稳定性问题6.1电力系统稳定性的基本概念6.1电力系统稳定性的基本概念IEEE/CIGRE中电力系统稳定分类6.1电力系统稳定性的基本概念我国《电力系统安全稳定导则》中电力系统稳定分类电力系统稳定性的基本概念和定义1.电力系统静态稳定又称小干扰稳定性，是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，自动恢复到初始运行状态的能力。电力系统几乎时时刻刻都受到小的干扰。例如，个别

4、电动机的接入和切除或加负荷和减负荷；又如架空输电线围风吹摆动引起的线间距离(影响线路电抗)的微小变化；另外，发电机转子的旋转速度也不是绝对均匀的、即功角也是有微小变化的。因此，电力系统的静态稳定问题实际上就是确定系统的某个运行稳态能否保持的问题。2.大干扰稳定性又称电力系统暂态稳定，是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初始运行状态的能力。电力系统遭遇的大的干扰。包括：各种短路；大容量发电机或重要输电设备的接入和切除；自动重合闸；为提高暂态稳定而采取的措施：切除发电机、切除负荷、强行励磁、快关气门等6.2电

5、力系统静态稳定6.2.1简单电力系统的静态稳定单机—无穷大系统功率特性受小扰动后功角变化特性系统受扰之后的动态过程点1处：静态稳定点2处：静态不稳定6.2.1简单电力系统的静态稳定静态稳定的条件名词：称为整步功率系数或同步转矩系数，是因位移而产生的电磁功率6.2.1简单电力系统的静态稳定静态稳定储备事故前Kp应大于15%-20%事故后，Kp应大于10%在互联系统中，按稳定条件确定的联络线功率的储备系数静态稳定极限所对应的功角正好与最大功率或称功率极限的功角一致6.2.2提高系统静态稳定的措施提高静态稳定性的措施发电机输送的极限功率愈高则

6、静态稳定性愈高：对于单机—无穷大系统来说，减少发电机与系统之间的联系电抗可以增加发电机输送的极限功率1.采用自动调节励磁装置发电机装设先进的调节器就相当于缩短了发电机与系统间的电气距离，从而提高了静态稳定性2.减小元件的电抗采用分裂导线提高线路额定电压等级采用串联电容补偿6.2.2提高系统静态稳定的措施3.改善系统的结构和采用中间补偿设备在输电线路的中间的降压变电站内装设同期调相机，而且配有先进的自动调节励磁装置，则可以维持同期调相机端点电压甚至高压母线电压恒定，相当于将输电线路等值地分为两段，系统的静态稳定性得到提高第6章简单电力系统

7、静态与暂态稳定分析电力系统稳定性的基本概念电力系统静态稳定电力系统暂态稳定6.3电力系统暂态稳定6.3.1电力系统暂态稳定概述大扰动下的功角稳定性是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定大扰动电力系统的结构特性突然变化发电机出力突然变化大量负荷突然变化6.3.1电力系统暂态稳定概述若系统不能回到原来的运行状态或者不能建立一个新的态运行状态，则说明系统的状变量没有一个稳态值，而是随时间不断增大或振荡，系统是暂态不稳定的t6.3.1电力系统暂态

8、稳定概述暂态稳定与否与运行方式及扰动情况有关根据《电力系统安全稳定导则》，电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分为三级第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供电；第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷；