电力系统运行稳定性概述课件.ppt

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1、电力系统运行稳定性概论讲述电力系统稳定性的基本概念、基本分析方法及基本的提高电力系统稳定性的方法7/28/202111稳定性的基本概念同步运行状态：所有并联运行的同步电机都有相同的电角速度。是电力系统正常运行的一个重要标志。在这种运行状态下，表征运行状态的参数具有接近于不变的数值，通常称为稳定运行状态。电力系统稳定性问题：系统在某一正常运行状态下受到扰动后能否恢复到原来的运行状态或过渡到新的稳定运行状态的问题。7/28/202121稳定性的基本概念同步稳定性问题：电力系统在运行中受到微小的或大的扰动之后能否继续保

2、持系统中同步电机间同步运行的问题。这种稳定性是根据功角的变化规律来判断的，因而又称功角稳定性。电压稳定性：电力系统在某些情况下会出现不可逆转的电压持续下降或电压长期滞留在安全运行所不能容许的低水平上而不能恢复。7/28/202131稳定性的基本概念转矩平衡与稳定性：转子上转矩必须平衡，发电机才能稳定地与系统同步运行；但转矩平衡并不一定能稳定运行。静态稳定性:电力系统在运行中受到微小扰动后独立地恢复到它原来的运行状态的能力.暂态稳定性问题:电力系统在正常运行时受到一个大的扰动,能否从原来的运行状态不失去同步的过渡到

3、新的运行状态,并在新的状态下稳定运行.7/28/202142电力系统的机电特性一、同步发电机的转子运动方程(15-7)1.转子运动方程以机械量表示的转子运动方程7/28/202152电力系统的机电特性把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示发电机功角：（1）表示发电机电势之间的相位差，即表征系统的电磁关系。（2）表征各发电机转子之间相对空间位置（位置角）发电机i的q轴发电机j的q轴7/28/20216把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示机械量与电气量之间的关系发电机i的q轴发电机j的q轴7/28/2021

4、7把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示选基准转矩7/28/20218把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示发电机组的惯性时间常数在机械角速度变化不大时7/28/202192.惯性时间常数TJ的物理意义7/28/2021102.惯性时间常数TJ的物理意义TJN=t表明：发电机空载时（Me*=0),原动机加额定转矩（MT*=1),转子从静止状态（Ω＊＝0）启动到转速为额定值（Ω＊＝1）所需的时间为额定惯性时间常数。7/28/202111二、电力系统的功率特性(15-2)简单电力系统(16-1)：发电机通过变

5、压器、输电线路与无穷大容量母线相连，且不计元件电阻和导纳的电力系统。7/28/2021121.隐极式发电机的功率特性7/28/2021131.隐极式发电机的功率特性发电机Eq处的功率7/28/2021141.隐极式发电机的功率特性发电机送到系统的功率7/28/2021151.隐极式发电机的功率特性功率极限:功率曲线上的最大值7/28/2021162.凸极式发电机的功率特性7/28/2021172.凸极式发电机的功率特性7/28/2021183.自动励磁调节器对功率特性的影响(16-3)不调节励磁时Eq不变,随着发

6、电机输出功率的增大,功角增大,发电机端电压要下降.7/28/2021193.自动励磁调节器对功率特性的影响自动励磁调节器:根据发电机端电压的变化来调节励磁电流的大小,从而调节Eq的大小，保持发电机端电压在正常值范围内。调节励磁时发电机功率特性的变化1－Ｅq0=100%；2－Ｅq=120%；3－Ｅq=140%；4－Ｅq=160%；5－Ｅq=180%；6－Ｅq=200%=常数结论:稳定区域扩大7/28/2021203电力系统静态稳定性(15-3)静态稳定性：电力系统在某一运行方式下受到一个小扰动，系统恢复到原始运行状

7、态的能力。小扰动：正常的负荷波动、系统操作、少量负荷的投切和系统接线的切换等。7/28/202121一、电力系统静态稳定性的基本概念1.简单电力系统静态稳定性分析有两个功率平衡点a和b:a为稳定平衡点7/28/2021221.简单电力系统静态稳定性分析b为不稳定平衡点7/28/2021232.简单电力系统静态稳定的实用判据结论：工作在功率曲线的上升部分，系统是静态稳定的；而工作在下降部分，则不稳定。实用判据：7/28/2021242.简单电力系统静态稳定的实用判据整步功率系数：表明发电机维持同步运行的能力，即静态

8、稳定的程度。7/28/2021253.静态稳定储备系数以有功功率表示的静态稳定储备系数简单系统7/28/202126五、提高电力系统静态稳定的措施主要是提高输送功率的极限（1）提高发电机电势Eq（2）提高系统电压V（3）减小电抗X∑7/28/202127五、提高电力系统静态稳定的措施1.采用自动励磁调节装置2.提高运行电压水平:中间同步补偿、静止无功补偿、合理选择变压器分