ch09 电力系统稳定性分析课件.ppt

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1、Ch9电力系统稳定性分析重点内容1.掌握电力系统稳定性的基本概念；2.电力系统静态稳定性的实用判据和小干扰分析法；3.掌握电力系统暂态稳定性的等面积定则；4.掌握提高电力系统稳定性的措施。1难点内容应用小干扰分析法分析电力系统静态稳定性。简单电力系统暂态稳定性分析的等面积定则。2§9-1概述——稳定问题的提出联网的必要性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

2、系统。3联网的效益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§9-1概述——稳定问题的提出4基本问题——早期稳定研究的内容1.联网后发电机组是否仍能按额定功率顺利地送出功率，如果不能，应该如何确定发电机的最大允许输出功率?2.线路可以传送的功率是否仍然只受经济电流密度和最大允许电流(热稳定极限)限制，如果不是，应该如何确定线路允许的最大传送功率?3.线路

3、出现短路或跳闸等事故时系统能否仍然正常运行，如果不能，应该引入什么样的保护装置和／或稳定控制装置?§9-1概述——研究的内容5新的稳定问题：如何在网络结构比较薄弱的情况下防止由于某一设备或线路的故障产生连锁反应，导致全系统的稳定事故；如何防止长距离重负荷的联络线引起的低频振荡现象；如何防止由于大型互联系统频率维持能力逐渐减弱且可能的有功冲击加大可能引起的频率稳定问题；如何防止带负荷调压变压器和无功功率缺额可能引起的电压稳定问题。§9-1概述——研究的内容6§9-2电力系统稳定的基本概念系统运行的稳定性与供电可靠性电力系统运行的根本目

4、的是对负荷提供可靠的供电能力。——供电可靠性一方面体现在不间断供电上，另一方面则体现在对供电质量的保证上。——广义的电力系统稳定性实际上指的就是电力系统的供电可靠性。如果系统能够满足对负荷的不间断的、高质量的供电要求，系统就是稳定的，否则系统就是不稳定的。7§9-2电力系统稳定的基本概念电力系统的功角稳定►正常情况下，系统中各发电机以相同速度旋转，机间相对转子角度维持恒定，即处于同步运行状态，从而保证系统中任何节点的电压幅值和频率以及任何线路的传输功率为恒定值。►如果系统在运行过程中受到某种干扰，干扰的影响将通过互联的电力网络传到各

5、发电机节点，并使发电机的输出电功率相应发生改变，使得在扰动瞬间各发电机的机械输入转矩和输出的电磁转矩失去平衡，出现发电机转子不同程度的加速或减速，并导致各发电机之间转子相对角的变化。8§9-2电力系统稳定的基本概念电力系统的功角稳定►►如这种转子角度的变化过程是随时间衰减的，并能最终恢复到扰动出现前的正常值或达到一个新的稳态值，则认为在这种运行方式和扰动形式下系统是功角稳定的。►►如果这种转子角度的变化随时间而加剧，并最终导致发电机间失去同步，则认为系统在该运行方式下对这种扰动形式是功角不稳定的。9电力系统的功角稳定——静态稳定(S

6、teadyStability)电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。静态稳定研究的是系统对微小干扰的适应能力，或者说考虑的是系统在运行点处维持同步运行的能力，系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的运行方式有关，与小干扰的大小及具体发生地点无关。10电力系统的功角稳定——暂态稳定(TransientStability)电力系统暂态稳定是指电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳定方式的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。暂态稳定性不仅与

7、系统在扰动前的运行方式有关，而且与扰动的类型、地点及持续时间有关。11电力系统的功角稳定——动态稳定(DynamicStability)电力系统动态稳定是指电力系统受到干扰后，不发生振幅不断增长的振荡而失步的能力。动态稳定问题实际上是指系统在受到小的或大的扰动后，在自动调节装置和自动控制装置的影响下，保持长过程运行稳定性的能力。12§9-2电力系统稳定的基本概念电力系统的电压稳定电压稳定性是电力系统维持负荷电压于某一规定的运行极限(如不低于额定电压的70%)之内的能力，它与系统的电源配置、网络结构、运行方式及负荷特性等因素有关，带自

8、动负荷调节分接头的变压器也对系统的电压稳定性有十分显著的影响。电力系统的频率稳定电力系统的频率稳定性是指电力系统维持系统频率于某一规定的运行极限(一般是±0.2Hz)之内的能力，它主要受系统中可能出现的最大有功功率缺额和系统频率调节能