电力系统地暂态稳定性.ppt

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1、第八章电力系统的暂态稳定性第八章电力系统的暂态稳定性暂态稳定概述简单系统的暂态稳定分析自动调节系统对暂态稳定的影响复杂电力系统的暂态稳定计算提高暂态稳定的措施暂态稳定概述什么是电力系统的暂态稳定性1、大干扰2、与运行方式和干扰方式的关系3、电力系统暂态稳定性的校验暂态稳定分析1、与时间长短有关2、时间分段：暂态稳定分析：时间分段起始：0~1s，保护、自动装置动作，但调节系统作用不明显，发电机采用、PT恒定模型；中间：1~5s，AVR、PT的变化明显，须计及励磁、调速系统各环节；后期：5s~mins，各种设备的影响显著，描述系统的

2、方程多。本书中重点讨论起始阶段。基本假定：⑴网络中，ω=ω0（网络等值电路同稳态分析）⑵只计及正序基波分量，短路故障用正序增广网络表示第二节简单系统的暂态稳定分析物理过程分析等面积定则微分方程的数值解法（摇摆曲线法）简单系统的暂态稳定分析——物理过程分析发电机采用E’模型~故障前：电源电势节点到系统的直接电抗故障中:jxΔ故障切除后：功角特性曲线为：PδPT=P0PIPⅢPⅡabcdefkδ0δcδmδh故障发生后的过程为：运行点变化原因结果a→b短路发生PT>PE,加速，ω上升，δ增大b→cω上升，δ增大ω>ω0,动能增加c→

3、e故障切除PTω0，δ继续增大e→f动能释放减速，当ωf=ω0，动能释放完毕，δm角达最大f→kPT

4、求解。二．等面积定则故障中，机组输入的机械功率>发电机输出的电磁功率，发电机加速，PδPT=P0PIPⅡabcdfδ0δcδmδh积分得：左侧＝转子在相对运动中动能的增量；右侧＝过剩转矩对相对位移所做的功――线下方的阴影面积――称为加速面积；故障切除后∵∴∴右侧＝制动转矩对相对角位移所做的功PδPT=P0PⅢPⅡcdefkδcδmδh＝线上方的阴影面积（称为减速面积）因减速过程中，转速恢复同步转速（即加速过程中的动能释放完毕）时δ角达最大，所以加速面积＝减速面积――等面积定则。等面积定则的应用1、在三状态暂态稳定分析中确定极限切

5、除角，δ角摇摆越过δh，则PT>PE，将使δ角PⅡ继续扩大，系统失去暂态稳定。∴δh是最大允许摇摆角。当加速面积与允许的减速面积相等时，暂态稳定判据1：，系统能保持暂态稳定，否则不能保持暂态稳定2、加速面积、减速面积的应用例――单相重合闸的作用分析加速面积、减速面积的应用例――单相重合闸的作用分析~AABCc(1)正常运行~AABCc(2)单相接地~ABC(3).选相跳闸~ABC(5).重合失败~ABC(4).重合成功~ABC(6).非全相运行暂态稳定判据2：实际加速面积<允许的减速面积三．微分方程的数值解法（摇摆曲线法）故障中

6、，转子运动方程为：初始条件：故障切除后，初始条件：是已知初始条件，可进行数值求解的非线性微分方程组，求解转子运动方程后，可得摇摆曲线，简单系统，当δ达δm后开始下降，说明功角特性曲线上运行点开始往平衡点k移动，所以δ0δcδmtc暂态稳定判据3：简单系统中，当δ达δm后开始减小，则系统能保持暂态稳定；δ>180°，系统不能保持暂态稳定。δ-t曲线的计算方法（微分方程数值解法）第三节发电机组自动调节系统对暂态稳定的影响本节仍以简单系统为对象，讨论发电机组的自动调节励磁系统和自动调速系统对暂态稳定的影响，其中以前者为重点。一、自动调

7、节系统对暂态稳定的影响(一)自动调节励磁系统的作用在以上的讨论中，认为发电机暂态电抗x’d后的电动势E’d在整个暂态过程中保持恒定，这实际上仅是很粗略地考虑自动调节励磁装置的作用，因而有可能带来错误的结论。例如，若在发生短路后发电机在强行励磁作用下暂态电动势升高，则上述近似处理偏于保守，否则相反。(二)自动调速系统的作用二、计及自动调节励磁系统作用时的暂态稳定分析为使以下的讨论不至过于繁琐，假设短路后．励磁机的励磁电压在强行励磁装置作用下立即升到最大值uffmax。即应用式(6—46)描述强制空载电动势的变化发电机待求解的微分方

8、程共有四个。—是励磁机的微分方程：二、计及自动调节励磁系统作用时的暂态稳定分析第二个是励磁绕组微分方程：还有两个即发电机的转子运动人程：以上的递推计算公式反映了两类方程交替求解的过程，最终的目的当然是求δ随t的变化曲线。最后需指出．计及自动调节励磁的作用时，已不