电力系统运行的稳定性

§16电力系统运行稳定性的基本概述§16.1概述1、基本概念电力系统稳定：电力系统受到大的或小的干扰以后能否继续保持发电机间同步运行的问题。同步运行：所有并联运行的同步电机具有相同的功角速度。2、主要意义：同步运行是电力发电机安全可靠造电的先决条件一展开讨论一下：①展开稳定概念；②形象讨论；③关键方面°~backtoback3、稳定的分类：静、动。§16.2发电机转子间的相对位置（发电机功角）1、引出本节目标：什么是功角？它如何把发电机转子运动与电力系统联系起来？其含如何？2、什么是功角？P=R(Vl)eeE-/•§-V=R[V一 ]e-/xd£EV二一sin5xd£当不计励磁作用时，E恒定，V恒定，P仅仅是5的及数，如图：qeP=f(5)e发电机送往系统的功率与相位角5密切相关，在发电机送往系统的功率与相位角，所以5称为功角，功率角，转输功率与功角的关系P二f(5)，称为功角e特性或功率特性。3、功角5与发电机转子运动的关系单机接无穷大母线的相量图一E与转子q轴同相位一5反映发电机q轴，g轴线与同步旋转V之间f相角差当有两台机时接无穷大母线的相量图。5-5，表征两发电机轴子与q轴，轴线电气夹角f表征发电机转子之间的21相对空间位置f0二P9①-①=—(5-5)表征转子间的相助运动，电气速度。2 1dt2 1反过来回答i中引出的问题：1)什么关系含义：①决定P；②相对位置和相对运动；3)4、电力系统运行f5P恒定f5恒定e发电机转子运动fP-P决定转子运动5(5)Te如何描述5的运动 P-P；Te如何计算p，P-5，5变化以后。Te§16.3静态稳定的初步概念1、分析：简单系统fP-5f运动点；

a点一5变化曲线;b点一5变化曲线。2、静态稳定性：受到任意微小的扰动以后，恢复到同步运行状态的能力•独立、原来、任意。•平衡点的性质一数字上。3、简单系统静态稳定性判据dP155极限状态：dP极限状态：dP-5=0=静态稳定极限功率§16.4暂态稳定的初步概念系统支持;两条P-5稳定情况：P-5，5，®曲线不稳定情况：P-5，5，®曲线暂态和稳定的初步概念：同步运行的电力系统在受到扰动以后，能否继续保持同步运行（能否从原来的运行状态，过渡到新的同步运行状态。）判握：5EVP二一sin5IxdIPI=EV—PI=EV—q—xsin5§16.6发电机转子运动方程1、刚体旋转运动方程d2Jdt2=叫Mo二d机械角速度，调度/sdta=- =机械角加速度，rad/S2dtdt2机械角 radJ 刚体转动惯量kg.m2MT机械矩 N.MM电矩 N.ME注：①刚体运动基本概念，J的求解。2、电气角的表示的转子的运动方程（电气角运动方程）无二P 电气角 电机学<6=PO 电气角速度 u概念。二PQ 电气角加速度P为极数JdJd20Pdt2=MT-ME3、功角运动方程在电力系统电气计算中转子就表现为功角的 ，其他特征消失了。引入证由：①电气相类为8角；②绝对角取值上的单调。所以我们要求描述8运动的方程。8的含义一相对于无穷大一引出同步旋转轴0=ft®dt+00=6+0NNtNo8=0-0ftft(6-6)dt+0-0NoNod20dt2_d2ddt2d6二①一①dt NJd26Pdt2Jde=——=M-MPdtTE6：功角4、标么值下的功角运动方程S SPMq=—B= B—BG eBNrd6——=e-edt NVTde-j =M-MeTedtNP2P2二M -MT. e*Jed26NSdt2

BTd26Jdt2二M -MT* £*惯性时间常数秒）惯性时间常数秒）Je2TAn

JP2SB时间米用标么值：t=1/eNg/TJ*TJ*dt2*=M-Mt* e*rd6rd6=e

dtdt*Nd26= e2<dt2dt*2<dt2=T①JNMMT*MG_ BSB

MGS-GBGBTd28

Td28

j-®dt2NTd3—j-3dtN=M-MT* E*=(P-P)3 T* E**5、相对角与绝对角3i8=8-8yij3=3-3ijij注：①同步元素大不存在；实际系统中要8(功率方程)ij6、几个问题TJ的物理含义及计算T1dt=I°Nj d3o3AMN=TjAM=1.0-0.0,从o»的时间=T'NJt=2.74GD2n2*io-3秒jN SNTjN：GD2：发电机和原动机转子的飞轮转矩，吨m2(T・m2)SN：额定容量 KVAn：额定转速 转数/min不同基准值的归算及等值S NjNSTS+TSN+・・・T= _N1 JN2 2 =