第八章电力系统暂态稳定分析.pdfVIP

电力系统暂态稳定 主讲人：黎静华 第一节 电力系统的暂态稳定概述  暂态稳定性：指系统受到大扰动后，各同步发电 机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢 复到原来稳定运行方式的能力。  大扰动：短路故障、切除输电线路或发电机组或 切除大容量负荷、变压器的突然断开等。 第一节 电力系统的暂态稳定概述  大扰动的情况下，系统能否稳定取决于：  系统的初始运行方式；  扰动类型（三相短路为最严重的故障）  就可靠性而言，希望系统能够承受最严重的扰动。 但是这种扰动（如三相短路）很少出现，但为此 系统将增加很大投资，故一般不宜提出这种要求。 第一节 电力系统的暂态稳定概述 电力系统受到扰动后经历3种不同的时间阶段： （1）起始阶段：指故障后1S内的时间段。在这期间 系统中的保护和自动装置有一系列的动作，例如切除 故障线路和重新合闸、切除发电机等。但是在这个时 间段中发电机的调节系统还来不及起到明显的作用。 （2）中间阶段：在起始阶段后，大约持续5S左右的 时间段。在此期间发电机组的调节系统已发挥作用。 （3）后期阶段：中间阶段以后的时间。这时动力设 备（如锅炉等）中的过程将影响到电力系统的暂态过 程。另外，系统中还将由于频率和电压的下降，发生 自动装置切除负荷等操作。 第一节 电力系统的暂态稳定概述 分析方法： 因为扰动剧烈，方程不能线性化，所以采用以下方法： 1）数值求解方法（分段数值积分法）； 2）直接分析法 （包括李亚普诺夫第二法，能量守恒 法）。 一、暂态稳定分析计算的基本假设 1.电力系统机电暂态过程特点 大扰动 发电机电磁功 转子上出现 发电机转 功角 率急剧变化 不平衡转矩 速变化 变化 2.基本假设 (1)忽略发电机定子电流的非周期分量和与之对应的转子电流的周期分量； (2)发生不对称故障时,不计零序和负序电流对转子运动的影响.只计及正序 基波分量，短路故障用正序增广网络表示； (3)忽略暂态过程中发电机的附加损耗； (4)不考虑频率变化对系统参数的影响（网络等值电路同稳态分析）； (5)发电机采用E′恒定的简化模型； (6)不考虑发电机调速器的作用（原动机功率不变）。 (7)工程常用条件：同步发电机间的功角差：  180。 ij 第二节、简单电力系统暂态稳定性分析 分析对象为单机无穷大系统（隐极机）： 故障条件：双回线路中一回线发生不对称故障时， 在t秒后切除（跳一回线路）[这里考虑单相接地故 障]。 分析时取经典模型，即： E C P C T 第二节、简单电力系统暂态稳定性分析 简单电力系统故障示意图： 第二节、简单电力系统暂态稳定性分析 1.三种运行情况下的功率特性 1.三种运行情况下的功率特性 1）正常运行情况 1 X X   X  X  X I d T 1 L T 2 2 E V P 0 0 sin  P sin  I mI X I 1.三种运行情况下的功率特性 2）短路情况   1  X d  X T 1  X L  X T 2  2  X X  II I