功角稳定问题课件.ppt
三相短路和单相短路电流大小比较,两者大小关系与短路点位置有关,回顾：,回顾：非全相运行的分析计算,一相断线分析方法边界条件两相断线,回顾：,电力系统稳定性的基本概念,回顾：功角稳定问题,同步发电机的机电特性是影响功角稳定性的主要因素转子的机械运动特性电磁功率的变化特性同步发电机的功角特性,发电机输出电磁功率：,回顾：功角稳定问题,同步发电机的转子运动方程（机械角度）,回顾：功角稳定问题,出现稳定问题的原因转子的转矩平衡被破坏 正常运行时： Pe=Pm 受到干扰时：PePm机械转矩Mm由发电厂动力部分的运行状态决定电磁转矩Me由发电机及其相连的电力系统中的运行状态决定,功角稳定问题,5.2 电力系统静态稳定,定义：静态稳定在实际运行分析中，是指系统受到小扰动后不发生非周期性失稳的功角稳定性，其物理特性是指与同步力矩相关的小干扰动态稳定性,5.2 电力系统静态稳定,单机无穷大系统,5.2 电力系统静态稳定,系统受扰之后的动态过程点1处：静态稳定点2处：静态不稳定,5.2 电力系统静态稳定,5.2 电力系统静态稳定,5.2 电力系统静态稳定,5.2 电力系统静态稳定,无阻尼时功角振荡曲线,5.2 电力系统静态稳定,有阻尼时功角振荡曲线,5.2 电力系统静态稳定,5.2 电力系统静态稳定,5.2 电力系统静态稳定,有阻尼时功角变化曲线,5.2 电力系统静态稳定,5.2 电力系统静态稳定,静态稳定的条件 静态稳定极限所对应的功角正好与最大功率或称功率极限的功角一致,5.2 电力系统静态稳定,静态稳定储备 Kp应大于15%-20%,5.2 电力系统静态稳定,提高静态稳定性的措施 发电机输送的极限功率愈高则静态稳定性愈高：对于单机无穷大系统来说，减少发电机与系统之间的联系电抗可以增加发电机输送的极限功率采用自动调节励磁装置 发电机装设先进的调节器就相当于缩短了发电机与系统间的电气距离，从而提高了静态稳定性 减小元件的电抗 采用分裂导线提高线路额定电压等级 采用串联电容补偿,5.2 电力系统静态稳定,改善系统的结构和采用中间补偿设备 在输电线路的中间的降压变电站内装设同期调相机，而且配有先进的自动调节励磁装置，则可以维持同期调相机端点电压甚至高压母线电压恒定，相当于将输电线路等值地分为两段，系统的静态稳定性得到提高,第5章 简单电力系统静态与暂态稳定分析,电力系统稳定性的基本概念电力系统静态稳定电力系统暂态稳定,5.3.1 电力系统暂态稳定概述,大扰动下的功角稳定性是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定大扰动电力系统的结构特性突然变化发电机出力突然变化大量负荷突然变化,5.3.1 电力系统暂态稳定概述,若系统不能回到原来的运行状态或者不能建立一个新的态运行状态，则说明系统的状变量没有一个稳态值，而是随间不断增大或振荡，系统是暂态不稳定的,t,5.3.1 电力系统暂态稳定概述,暂态稳定与否与运行方式及扰动情况有关根据电力系统安全稳定导则，电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分为三级第一级标准：保持稳定运行和电网的正常供电； 第二级标准：保持稳定运行，但允许损失部分负荷； 第三级标准：当系统不能保持稳定运行时，必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失,5.3.1 电力系统暂态稳定概述,暂态稳定分析的假设条件假定频率保持额定频率忽略故障电流中的非周期分量发生不对称故障时，忽略发电机定子回路中的负序与零序电流,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,单机无穷大母线系统的暂态过程随着功角不断变化，电流、电压、功率振荡,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,发电机发出的电磁功率（故障前）,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,发电机发出的电磁功率（故障中）,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,发电机发出的电磁功率（故障后）,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,系统从故障前到故障中再到故障后的状态切换故障前故障后（系统保持暂态稳定）,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,故障线路切除得过晚发电机和无限大系统之间最终失去同步 快速切除故障是保证暂态稳定的有效措施,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,线路上装设自动重合闸重合闸成功，提高暂态稳定性重合闸不成功，二次故障冲击，降低暂态稳定性,5.3.2 简单电力系统暂态稳定性分析,一般电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故障及恢复期间内各发电机组的功率角的变化情（即曲线），然后根据角有无趋向恒定（稳定）数值，来判断系统能否保持稳定，求解方法是非线性微分方程的数值求解,2022/12/6,41,2022/12/6,41,2022/12/6,41,Q&A,Fundamentals of Power System Engineering,Power System Analysis,
