复杂电力系统静态稳定分析.pptVIP

第一节 电力系统数学模型线性化 电力系统静态稳定性分析研究电力系统在某个运行工况下受到小干扰后电力系统能否保持同步运行。 由于是小扰动，因此系统受扰动后其运行点偏离平衡点不远，故在分析时可用系统方程的一次近似方程代替原非线性方程，简化分析的难度。在电力系统稳定分析时，根据研究的重点和深度不同，所涉及的电力系统各部件的方程也不同。一般有以下方程： 一、同步机组转子运动方程 研究电力系统小干扰稳定性的系统状态方程必须有能反映同步机组转速和角度的各同步机组的转子运动方程： (2-1) 式中： 是额定同步电角速度； 是第 台同步机组的惯性时间常数，用秒表示； 是第 台同步机组相对于参考点的电角度； 是第 台同步机组的电角速度，用标幺值表示； 是第 台同步机组的机械功率，用标幺值表示； 是第 台同步机组的电磁功率，用标幺值表示； 即使在暂态过程，同步机组的角速度变化也不大，可以近似地认为转矩的标幺值等于功率的标幺值。因此用 和 分别代替机械转矩和电磁转矩。 将(2-1)式在运行点线性化。令： ， ， ， 代入(2-1)式，整理得： (2-2) (2-2)式不是状态方程，因为在(2-2)式中，除了能作为状态变量的 ， 及其变化率外，还有其它中间变量 和 。要把这些中间变量消除后，相应的方程才能构成状态方程。 二、原动机功率方程 分析电力系统小干扰稳定性时，通常有以下简化条件： ⑴ 原动机功率（转矩）恒定，即 ； ⑵ 用恒定阻抗代替负荷； ⑶ 不计电力网络内的电磁暂态过程。 在这些简化条件下，根据(2-2)式可知：转子上不平衡力矩的出现是由于电磁功率 的变化引起的。因此需知电磁功率 的方程。 电磁功率方程式利用关系式(2-39)，消去 。  （2-44） 对于（2-44）式中的 ，有关系式将 代入，有  （2-45）式中: 对于（2-45）式中的 ，有和即  （2-46） （2-44）～（2-46）式中有发电机节点电压的 轴和 轴分量，为此，引入网络方程式  （2-47）和发电机节点电压与注入电流的关系式  （2-48） 联立写成矩阵形式：  （2-49） 从（2-49）式中最后一组方程，有 。代入（2-49）式中倒数第二组方程，得：整理得： （2-50）将（2-50）式代入（2-49）式第二组方程，有：  （2-51） 同样，由于(2-38)式使用的是绝对角偏移 ，所以计算特征根时也会得到一个零根。解决办法是采用