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文档简介

电力系统分析基础

FundamentalofPowerSystem

杨培宏

Email：yangpeihong1025@163.comTel：158-4866-8947

内蒙古科技大学信息工程学院电气自动化教研室2/2/2023第一章电力系统的静态稳定性1、电力系统静态稳定性的概述2、同步发电机的机电特性3、简单电力系统静态稳定性分析2/2/20231、电力系统静态稳定的概述

静态稳定：是指电力系统受到小扰动后，不发生非周期失步，自动恢复到初始运行状态的能力，系统静态稳定；若不能恢复到初始的运行状态，则系统静态失稳。小扰动就是指：小负荷的投入、切除；系统接线方式的变化；气温、气压等因素引起的系统参数变化；发电机原动机出力的轻微变化。2/2/2023根据旋转物体的力学定律知：

其中—转子机械角加速度—转子的转动惯量—转子机械角速度—作用在转子上的不平衡转矩

2、同步发电机的机电特性（1）2/2/2023当发电机以额定转速旋转时，其动能为对方程（2）两边同时除以转矩基准值可得：

又

公式（1）可表示为（2）（3）2/2/2023所以有（4）

从而有（6）—发电机的惯性时间常数，s。其物理意义为：在发电机转子上加额定转矩后，转子从停止状态转到额定转速时所经过的时间。（5）又则2/2/2023由于发电机的惯性较大，一般机械角速度的变化不大，故近似认为故有：所以公式（6）可写成

(7)PE与发电机的功率角有着密切的关系：故用功率角来代替发电机的角频率，具体分析如下：

进入2/2/2023发电机的q轴（）以电角速度旋转，某一参考相量以同步电角速度旋转，他们之间的夹角为当不等于时，显然存在如下关系：所以将发电机的转子运动方程写成状态方程的形式如下：2/2/2023若也用标幺值表示时，则则可得发电机的二阶动态模型2/2/20233、简单电力系统静态稳定性分析简单电力系统接线图如右图所示，其功角特性方程如下：分析简单电力系统的静态稳定性，需作如下几点假设：（1）发电机采用隐极机，即xd=xq（2）不计及自动调节系统，P=const，Eq=const2/2/2023发电机的二阶动态模型为：2/2/2023对于运行点a，当系统受到小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态，因此a点是静态稳定的；对于运行点b，受到扰动后，不是转移到运行点a，就是非周期的失去稳定，故b点是不稳定的，即系统本身没有能力维持在b点运行。所以说，系统的静态稳定是以为分界点，当时，系统稳定；当时，系统不稳定。2/2/2023ab从功角特性图上看出，静态稳定的判据也可表示为：系统临界稳定系统静态稳定系统静态失稳2/2/2023ENDTHANKS！2/2/2023同步发电机的功角特性同步发电机的电压平衡方程为：又视在功率：所以：2/2/2023

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