最新电力系统基础.7教学讲义PPT.ppt

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1、电力系统基础.7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——由于互联系统在经济上的明显优点，电力系统互联的规模越来越大，世界上最大的西欧联合电力系统总装机容量已超过2亿KW。7.1概述——稳定问题的提出（续）我国电力系统发展历史1880年7月，上海，第一台12KW机组1949年，发电量43亿KWh，装机容量1848.6KW1999年，发电量12331.4亿KWh，装机容量2.98亿KW

2、装机容量：96年超过1亿，95年超过2亿，96年开始排世界第二，2000年4月超过3亿2004年4月装机容量达4亿千瓦2020年计划达到装机容量9亿KW发电量：99年比98年增加6.52%,目前也是世界第二位目前最大的火电厂：邹县电厂，240万KW目前最大的水电厂：二滩电厂，330万KW★三峡电厂，装机容量1820万KW，将是世界最大目前全国电网覆盖率：96.4%7个大区电网，华东网5198万KW5个独立省网，广东省网3033万KW7.1概述——稳定问题的提出（续）电力系统稳定研究的内容随着电网互联规模的增大，不断出现大量新的稳定问题：如何在网络结构比较薄弱的情况下防止由于某

3、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。对电力系统稳定问题的研究发展至今，已形成为一个研究内容日新月异、研究方法多种多样、应用领域十分广阔的综合性研究领域7.1概述——研究内容7.2功角的概念发动机输出电磁功率：7.2功角的概念传输功率的大小与相位角δ密切相关，称δ为“功角”或“功率角”。传输功率与功角δ的关系，称为“功角特性”或“功率特性”。定义：功角δ除了表征系统

4、的电磁关系之外，还表明了各发电机转子之间的相对位置。7.3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。理想情况下，电力系统在任何时候都必须以恒定的电压和频率向负荷供电，实际系统中则是要求电压和频率必须维持在很小的偏差内。——提供不间断的、高质量的供电能力是电力系统运行的首要任务——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。7.3电力系统稳定的基本概念

5、系统运行的稳定性与供电可靠性电力系统中的各同步发电机只有在同步运行(即所有发电机以相同的速度旋转且转子相对角差较小)状态下，送出的电功率为定值，并维持系统中任何点的电压、频率和功率潮流为定值。如果某些发电机之间不能维持同步运行，其送出的电功率以及相应节点的电压及相应线路的潮流将发生大幅度的周期性振荡，如果失去同步的机组之间不能迅速恢复同步，系统的供电质量就无法继续保证，即电力系统失去了稳定运行的状态。这种由于机组失去同步造成的稳定问题实际上是电力系统的功角稳定问题，可以进一步根据失稳的原因和发展过程细分为静态稳定问题、动态稳定问题和暂态稳定问题。通常所说的电力系统稳定性实际上

6、专指系统的功角稳定这一类问题。7.3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如果系统的有功或无功供给能力或维持能力不足，也可能出现全系统的发电机组仍然维持同步运行，但系统频率或局部系统的电压无法维持在允许的范围内的情况此时系统从功角意义上仍然是稳定的，但从可靠供电的角度而言，系统已失去了稳定——即出现了系统的频率稳定或电压稳定问题。相对于功角稳定性而言，频率稳定或电压稳定具有显著不同的机理和特点，并需要采用不同的分析方法。7.3电力系统稳定的基本概念电力系统的功角稳定功角稳定指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象。正常情况下，系统中各发电机以相同速度旋转，机

7、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发电机节点，并使发电机的输出电功率相应发生改变，结果是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。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