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文档简介

电力系统分析§8-2

同步发电机功角特性及转子运动特性

第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

§8.2知识点：§8.2重点：§8.2难点：1.三种情况发电机功角特性2.转子运动方程三种情况发电机功角特性转子运动方程第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

一、同步发电机功角特性电力系统稳定性问题主要与同步发电机的稳定运行有关，而同步发电机的稳定运行不仅与它的电磁特性有关，而且与其机械特性有关。电力系统并列运行同步发电机输出的电磁功率与本身结构有关，与相连电力网的参数有关，特别与并列运行同步发电机之间的功率角相关，这种关系称为同步发电机的功角特性。即：下面以某一简单电力系统为例来分析：第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

1.保持Eq恒定不变时的功角特性发电机到无限大容量系统总电抗值为第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

相量图将式两边同乘以第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

保持Eq恒定不变时的功角特性曲线如图发电机的功率极限：发电机的功率极限表示发电机能够输出的最大有功功率，其不仅与本身的结构有关，还与相连网络的参数有关。第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

2.发电机组转子与系统等值发电机转子间的空间位置角。功率角δ意义！1.δ表示发电机空载电动势Eq与受电端系统母线电压U间的相位差。∴改变有功（改变δ）即调节汽门（或导水叶），使发电机转子前后移动。第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

可得：2.保持

恒定不变时的功角特性在暂态稳定过程分析中，或者某些发电机组装有保持

恒定的自动调节励磁装置的静态稳定分析时。∴第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

令发电机端UG

到系统电压U之间的总电抗为：3.考虑自动调节励磁装置的发电机功角特性在稳定性定性的分析中，还可以近似认为某些自动调节励磁装置可以维持发电机端电压UG恒定不变。∴显然，

比

，

的值小得多，其功率极限比前两种情况大得多，系统稳定性也要提高很多。第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

二、同步发电机转子运动方程J为转动惯量，TJ为惯性时间常数。此方程为常系数非线性微分方程（改进欧拉法！）转子运动方程表明发电机转子的角速度、角位移与转子不平衡力矩或功率的关系。显然：当转子输入的机械功率PT大于发电机输出的电磁功率PE，电角度δ增加，加速度

为正，反之相反!第八单元电力系统稳定运行

课题二

同步发电机功角特性及转子运动特性

二、同步发电机转子运动方程式中：WK为同步发电机组转子在额定转速时具有的动能；H=WK/SN为额定转速时机组单位容量所具有的动能。一般汽轮发电机TJ为3~4S；水轮发电机TJ为5~10S。TJ惯性时间常数的理解（本科）：TJ物理意义：1）额定转速时

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