Chapter16电子课件.

1、Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 1.课文内容简介： 章节16.1介绍了电力系统的基本特性及组成部分； 章节16.2介绍了电力系统中的自动控制系统，包括：本地控 制和中央控制。简述了涡轮发电机的电压调节器和调速器的 工作原理及最优调度； 章节16.3介绍了同步发电机的几种励磁器如静止励磁器和无 刷励磁器等; 章节16.4介绍了涡轮调速器的控制原理； Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 章节16.5介绍了负荷-频率控制的两个主要目标及其实现方 法； 章节16.6介绍了经济调度中遇到的重要问题，简单介绍了解 决该问题的线性规划的最优潮流算法

2、； 章节16.7介绍了电力系统的静态、暂态和动态稳定性的概念 和主要研究的内容； 2.文中涉及的理论知识参考电机学中同步发电机 部分和电力系统稳态分析中潮流计算和频率调 整部分。 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 Invariably adv. 总是 synchronous generator 同步发电 机 prime mover 原动机 hydraulic a. 水力的 mechanical a. 机械的 circuit breaker 断路器 insulation n 绝缘 confine n 限制，边界 stator n 定子 backbone n 主干网

3、power factor 功率因数 resistive a. 电阻的 in order 整齐，按顺序 bulk n 大（量），大批 substation n 变电站 pole-mounted 杆上，柱上 turbine-generator 涡轮发电 机 regulator n 调节器 governor n 调速器 generator exciter 发电机励磁器 magnitude n 幅值 field winding 励磁绕组 voltage transformer 电压互感器 rectifier n 整流 rotor n 转子 tap-changing transformer 抽头变压器

4、3.生词与短语 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 diode n 二极管 nonlinearity n 非线性 saturation n 饱和 unit step 单位阶跃 exponentially adv. 以指数方式 compensator n 补偿装置 overshoot n 超调量 first derivative 一阶导数 subtract v 减 short circuit 短路 electrical torque 电磁转矩 acceleration n 加速度 decelerate v 减速 proportional a. 成比例的 acceler

5、ate v 加速 frequency deviation 频率偏 移 outage n 断电 diesel n 柴油 spinning reserve 热备用 megawatt 兆瓦 optimal power flow 最优潮流 slip ring 滑环 brush n 电刷 brushless exciter 无刷励磁 rectify vt 改正，整流 thyristor n 晶闸管 armature winding 电枢绕组 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 temporary a. 暂时的 bypass vt 绕过，避开 impose(6) v 施加，强加

6、 violation n 违反，违规 deregulation n 放松管制 enforce vt 强制，强迫 algorithm n 算法 iterate vt 迭代 subject to 使服从，以为条件 gradual(7) a. 逐渐的 phase angle 相位角 nominal a. 额定的 overload v 超负荷 fault n 故障 deadband 死区 assist in 辅助，协助 bias n 偏差，偏移 integral a. 积分 allocate vt 分配，分派 dispatch vt 调度，派遣 discrete a. 离散，离散的 interval

7、n 间隔，时间间隔 accumulate v 积累 minus sign 负号 adequately adv 充分地 attempt to 尝试，试图 random a 随机的 spurious a. 伪造的，假的 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 elastic a. 有弹性的 string n 线，细绳 at rest 静止，不动 oscillation n 振荡 fluctuate v 变动，起伏 collapse v 崩溃 large-scale a. 大型的 alternately adv 交替地，轮流地 algebraic a. 代数的 differe

8、ntial a. 微分的 versus prep 对 swing v, n 摆动，摆幅 interact vi 相互作用（影响） stabilize v 稳定 destabilize v 失稳 4.难句翻译 1.Residential consumers normally receive at voltage levels of 120/240V.（p158） 居民用户通常从杆式配电变压器得到电压等级为120或240伏的单相功率。 2.When a reference voltage acts to increase (or decrease) . （p159） 当参考电压被升高（或降低）时，

9、调节器的输出电压使施加在发电机绕组 的电压增加（或减少），随后发电机励磁绕组的励磁电压作用，从而增加 （或减少）发电机端电压。 3. The governor also monitors rotor speed electrical power outputof the generator. （p159） 调速器还监测转子转速，转速作为一个反馈信号用来控制发电机机械功率 和电磁功率的平衡。 4. This information is used by automatic load-frequency control at its scheduled value. （p160） 自动负荷-频率控

10、制使用这些信息把频率维持在60赫兹，并使流出该区域 的净联络线功率为预定值。 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 5. For brushless exciters, ac power is obtained from located on the stator. (p161) 对于无刷励磁器，交流功率由“反向”的同步发电机提供，这个“反向” 的发 电机的三相电枢绕组在发电机的转子上，励磁绕组在定子上。 6. In practice, high-gain, fast-responding exciters transient stability after faul

11、t clearing. (p161) 在实际中，高增益、快速响应的励磁器在发电机机端短路时可以提供迅 速增长的励磁电压，以提高故障清除后的暂态稳定。 7. The economic dispatch problem is that minimize the total operating costs in the area. (p165) 经济调度问题就是如何选择该地区的每个受控发电机单元的实际功率输 出，使其既要满足给定负荷，又要使总运行成本费用最少。 8. Each transmission line or stability considerations. (p165) 由于受发热、电压

12、或稳定性问题的限制，每条传输线和每个变压器的传输 功率会受到一定限制。 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 9. For example, in the PJM power market 548 hours during the summer of 1999. (p165) 例如，位于美国东部的PJM电力市场, 传输线越限的总时长由1998年夏季 的294小时增加到1999年夏季的548小时。（PJM是PennsylvaniaNew JerseyMaryland，宾西法尼亚新泽西马里兰的简称。） 10. The LP OPF solution algorithm i

13、terates subject to the transmission system limits. (p166) 线性规划的最优潮流算法是在潮流和线性规划中迭代求解。潮流可以确 定电力系统设备中的功率流动，线性规划解决发电机的经济调度问题（有 可能超出控制范围），并使其受传输系统的限制。 11. Power system stability refers to the ability of without losing synchronism. (p166) 电力系统稳定是指同步机受到干扰时从一个稳态运行点过渡到另一个稳 态运行点而不失去同步的能力。 Chapter 16 现代电力系统运行特

14、性现代电力系统运行特性 12. However, where multiswings lasting over the longer time period. (p167) 然而，对于持续数秒钟的多次振荡，可以利用涡轮调速器和励磁系统 的模型，以及更详细的机械模型来获取在较长一段时间内准确的暂态 稳定结果。 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 5.重点段落翻译 1. 第158页第3段落“Although the transmission-distribution shown in Figure16-1 .” 事实上，输配电系统是一个互联系统，但我们可以方便地分离 出

15、输电系统，如图16-1所示 。与此类似的配电系统图可以画出，其 中用大容量变电站代替发电机电源，用低压负荷代替大功率电力负 荷。 2.第160页第4段落“Operating costs vary widely on transmission line load-ability .” 各控制单元运行成本相差很大。较大单元的效率往往更高,但 是不同燃料，如煤、石油和天然气，是导致成本差异的重要原因。 经济调度决定了受控单元的输出功率，使得满足给定负荷总运行成 本最少。经济调度与LFC协调配合给控制单元发出电力参考信号， 使其经济运行且满足负荷-频率控制的目标。最优潮流将经济调度 Chapter 1

16、6 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 与潮流相结合，使得发电最优且不超过输电线载荷能力极限。 3.第161页第5段落“The generator terminal voltage unity with time constant Tr.” 在图16.4中，发电机端电压 和参考电压 比较后得到一个电 压误差信号 ，从而作为电压调节器的输入。 环节为电压 调节器的延迟环节，其中s是拉普拉斯算子， 是电压调节器的时间 常数。值得注意的是，如果一个单位阶跃信号输入到 环节， 其输出会以指数方式增长，时间常数为 。 4.第162页第1段落“Turbine-generator units oper

17、ating in a power system rotor speed for synchronous machines, also drops .” 运行在电力系统的涡轮发电机单元通过其转动惯量储存了动能。 当系统负荷突然增加，这些单元首先将释放储存的动能来满足增加 的负荷需求。同时，当涡轮机的机械转矩 保持不变时，各涡轮发 电单 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 t V ref V V1/1sTr r T r T 1/1sTr m T 元电磁转矩 将增大以满足所增加负荷的需求。由牛顿第二定 律 ，可知加速度 为负值。这就是说每一台发电机组减速， 且转子速度随储

18、存动能的释放而减慢。同时，各发电机的电频率也 将正比于同步发电机转速而降低。 5.第165页第3段落“The choice of the turbine-governor controls is beyond the scope of this text .” 公式16-5和16-6中系数 和 的选择会影响在负荷变化时系统 的暂态响应，例如响应的快速性与稳定性。为保证每个区域完全实 现频率控制，频率偏差系数 应取得足够大。柯恩证实如果选择 等同于频域响应特性，即 ，就可以实现互联系统的频率控制。 而积分器增益 不能太大，否则可能导致系统失稳。同时，调度 LFC信号的时间间隔应足够长，可为2秒或更长，以确保LFC不随随 机的或者假的负荷变化而动作。关于 、 和LFC时间间隔对LFC 和涡轮调速器控制的暂态响应的影响，本文不做详细叙述。 Chapter 16 现代电力系统运行特性现代电力系统运行特性 e T em TTJ f B i K f B f B f B i K f B i K 6.第166页第5段落“Elgerd gives an interesting mechanical analogy to the system is either transiently st