电力系统振荡【阻抗轨迹】特征_第1页
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文档简介

1、电力系统振荡【阻抗轨迹】特征电力系统发生振荡时，其频率、电压、电流和功率会产生周期性波动。电力系统振荡与电力系统稳定密切相关，并可能诱发继电保护的不正确动作。下图红点为三种情况下的阻抗轨迹，它是怎么得到的呢？1测量阻抗的计算和特征双端电源系统，En与Em的幅值比为K，En超前Em的角度为， En/Em = K。从Em处测量的阻抗为Zm，从En处测量的阻抗为Zn，则Zm与Zn有如下关系：(1)  Zn 与 Zm 幅值比等于K，Zn 超前 -Zm 的角度为 。证明：Zm = Em /

2、60;Im，Zn = En / (-Im)，所以有：Zn / Zm = -En / Em = -K(2)  Zn 与 Zm 之和为常量 ZM + ZL + ZN。证明：Zm = Em / Im，Zn = En / (-Im)，所以有：Zn + Zm = (Em - En) / Im = ZM + ZL + ZN 只需分析Zm的阻

3、抗特征，即可得到Zn的阻抗特征。电流 Im = (Em - En) / (ZM + ZL + ZN)。阻抗 Zm = Em / Im =   (ZM + ZL + ZN) / (1 - En/Em)Zm = (ZM + ZL + ZN) / ( 1 - K )Zm的变化特征主要是看 1 / (1 - K )的变化特征。21/( 1 - K   )的轨迹当K是常数时，1 - K的轨迹为圆，其倒数 1/(1 -

4、 K) 的轨迹是什么呢？1) K = 1时， 1 - K 的轨迹是经过原点的圆，1 / (1 - K) 的轨迹为直线；2) K < 1时， 1 - K 的轨迹是不过原点的圆（原点在圆外），1 / (1 - K) 的轨迹为圆（原点在圆外）；3) K > 1时， 1 - K 的轨迹是不过原点的圆（原点在圆内），1 / (1 - K) 的轨迹为圆（原点在圆内）。感兴趣的读者可以自行证明，下面给出不同K值的轨迹曲线，绿色为 1 - K 轨迹，红色为 1/(1 - K) 轨迹。1) K = 1 时2) K < 1 时3) K > 1 时3测量阻抗 Zm、Zn

5、的轨迹根据第1节和第2节介绍的内容，即可绘制出Zm、Zn的轨迹如下：1) K = 1 时的轨迹Em与En幅值相同时，阻抗轨迹为 ZM + ZL + ZN 的中垂线。2) K < 1 时的轨迹En < Em，阻抗轨迹为圆，且圆心靠近 N 侧。3) K > 1 时的轨迹En > Em，阻抗轨迹为圆，且圆心靠近 M 侧。为便于观察比较，将三种K值的阻抗轨迹绘在同一张图，如下：4保护安装处测量阻抗以上讨论的是在Em、En处测量阻抗变化轨迹，而继电保护能利用的是Um、Un处测量阻抗，容易证明：Um处测量阻抗 = Em处测量阻抗 - ZMUn处测量阻抗 = En处测量阻抗 - ZN因此，阻抗轨迹没有变化，只是观察阻抗的【参考点】发生了变化。下图为 K < 1 时的Um和Un处测量阻抗轨迹（注意观察Zm和Zn的起点）。5进一步的思索l

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