第十七章+电力系统暂态稳定性

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1、《电力系统分析》（II）HuazhongUniversityofScienceandTechnology主讲教师:马佳E-mail：majia@hust.edu.cn暂态稳定分析计算的基本假设简单电力系统暂态稳定的分析计算各种运行情况下的功率特性大扰动后的转子的相对运动等面积定则，极限切除角，暂态稳定性极值比较法发电机转子运动方程的数值解法复杂电力系统暂态稳定的分析计算暂态稳定实际计算中系统各元件的数学模型HuazhongUniversityofScienceandTechnologyCH17电力系统暂态稳定性电力系统暂态稳

2、定性—暂态稳定分析计算的基本假设电力系统机电暂态过程的特点大扰动形式（扰动性质已知，可定量）大容量负荷投切；发电机、线路、变压器等元件投切；短路故障；机电暂态过程特点电磁暂态过程：运行变量快速变化，电压电流磁链的非周期分量，ms级；机械暂态过程：运行变量慢速变化，功角转速等，转子运动方程，秒级；暂态稳定分析：考虑发电机转子运动的机电相互作用，关注功角随时间变化基本假设忽略发电机定子电流非周期分量和转子电流周期分量对转子运动的影响；发电机定、转子绕组电流、系统电压、发电机电磁功率均可以突变；发电机Park方程中定子绕组电压方程

3、为代数方程，电力网络各元件的电磁暂态亦忽略不计；发生不对称故障时，不计负序和零序电流对转子运动的影响；忽略暂态过程中发电机附加损耗不考虑频率变化对系统参数的影响电力系统暂态稳定性—暂态稳定分析计算的基本假设基本假设发生不对称故障时，不计负序和零序电流对转子运动的影响；基本假设忽略发电机定子电流非周期分量和转子电流基频分量对转子运动的影响；发电机定、转子绕组电流、系统电压、发电机电磁功率均可以突变；T-1VGT-2VGLPV+jQV电力系统暂态稳定性—暂态稳定分析计算的基本假设近似计算中的简化对发电机采用简化的数学模型转子绕组

4、只有自由直流分量阻尼绕组开路大扰动瞬间，励磁绕组总磁链守恒保持不变，原因：时间常数大（秒级），有强励电流增量补偿实用计算中，可假定E’保持不变，发电机模型用E’，X’d表示不考虑原动机调速作用电力系统暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算各种运行情况下的功率特性发电机采用暂态电抗的暂态电势表示；不考虑原动机调速器的作用T-1VGT-2VGLPV+jQV电力系统暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算——大扰动后发电机转子的相对运动电力系统暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算——大扰动后发电机转子的相对运动电力系统

5、暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算——大扰动后发电机转子的相对运动第一摇摆考虑阻尼电力系统暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算等面积定则Sabcd——加速面积，转子动能增加；Sdefg——减速面积，转子动能减少；Sdefs’——最大可能减速面积；电力系统暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算极限切除角Sabcd——加速面积，转子动能增加；Sdes’——最大可能减速面积；功角单位为：rads电力系统暂态稳定性—简单电力系统暂态稳定的分析计算简单电力系统暂态稳定判断的极值比较法电力系统暂态稳定性—发电机转子运动

6、方程的数值解法分段计算法将计算时段（比如T=5s）分为很小的区间，一般取区间间隔为0.01s，称为计算步长；每个步长区间内，近似认为转子作恒加速运动；加速度与转子不平衡功率对应电力系统暂态稳定性—发电机转子运动方程的数值解法分段计算法将计算时段（比如T=5s）分为很小的区间，一般取区间间隔为0.01s，称为计算步长；每个步长区间内，近似认为转子作恒加速运动；电力系统暂态稳定性—发电机转子运动方程的数值解法分段计算法将计算时段（比如T=5s）分为很小的区间，一般取区间间隔为0.01s，称为计算步长；每个步长区间内，近似认为转子

7、作恒加速运动；电力系统暂态稳定性—发电机转子运动方程的数值解法分段计算法将计算时段（比如T=5s）分为很小的区间，一般取区间间隔为0.01s，称为计算步长；每个步长区间内，近似认为转子作恒加速运动；电力系统暂态稳定性—发电机转子运动方程的数值解法改进欧拉法算法原理微分方程初值问题校正预估欧拉法改进欧拉法电力系统暂态稳定性—发电机转子运动方程的数值解法改进欧拉法算法原理改进欧拉法的递推公式校正预估欧拉法改进欧拉法电力系统暂态稳定性—发电机转子运动方程的数值解法改进欧拉法与分段计算法精确度相同，对简单电力系统（包括某些多机电力系

8、统的简化计算），分段计算法计算量小得多改进欧拉法的递推公式对系统扰动（故障/操作）发生后的第1个时间段的计算，改进欧拉法直接按扰动发生后的网络计算电磁功率；不同于分段计算法电力系统暂态稳定性—暂态稳定分析计算举例(Ex19-1)T-1T-2VGL1.0+j0.2Step2计算正常状态下的发