第三章电力系统静态安全new概述.pptVIP

在电力系统运行中，发电机开断是一种可能发生的事故。因此，电力系统安全分析必须具备这种预想事故的模拟分析功能。目前，多数关于发电机开断模拟的分析方法（如直流法、分布系数法等）都是采用线性迭加原理，精度较差。这里介绍一种计及电力系统频率特性的静态频率特性法，这种方法的精确性与快速性已在实用中得到证实。 第四节 发电机开断模拟 直流法求发电机的开断潮流： 当某节点发电机开断，而其它节点注入功率P没有变化时，直流潮流公式为： 以上方法实际上是假定失去的发电机功率全部由平衡节点的发电机来平衡，而实际并非如此。 第四节 发电机开断模拟 第四节 发电机开断模拟 计及电力系统频率特性的静态频率特性法 发电机开断时，内部系统、外部系统、联络线功率均作相应调整。 发电机的频率响应特性FRC (Frequency Response Characteristics)及边界节点上的等值频率响应特性是求解这些功率变化的依据。 发电机开断模拟的数学模型 发电机开断模拟的数学模型，通常整个变化过程分为四个时段。 时段1：电磁暂态过程。系统的暂态潮流是按网络阻抗与机组暂态电抗来分布，由于系统电磁储能容量很小，暂态过程在数毫秒内即被阻尼。 时段2：机械暂态过程。发电机的反应过程决定于机组的惯性，有功出力的变化是由发电机旋转部分的转动惯量来决定。 时段3：调速器动作过程。发电机间功率分配的变化是由FRC特性来决定的。 时段4：自动发电控制。在一个控制区域内的发电机按自动发电控制装置（AGC）的整定值进行调节。 对于在线发电机开断模拟，快速反应的时段1、2不予考虑。 时段3的行为是静态安全分析所需研究的部分，此时各台发电机的功率变化可以用它的FRC与系统的FRC之间的比例关系来确定。时间：几秒－几十秒。 时段4中AGC的作用：是通过二次频率调整来消除静态频率偏差，此外还可控制联络线的功率来调整互联系统间的静态频率偏差。 发电机开断时，系统中其他发电机的出力变化 当系统中有发电机开断时，全系统的静态有功响应是根据调速系统一次调节所达到的稳定状态来确定。 机组的FRC 发电机组在设定的运行点PGi0处的特性可用调差系数RGi来表示 其倒数为 式中：KGi “发电机组的FRC”，表示了当系统出现Δf的频率变化时，机组i将给出怎样的有功功率增量响应。 Hz/MW MW/Hz 负荷的FRC及总FRC 负荷的频率响应特性：系统频率的变化引起负荷功率的变化。频率变化幅度不大时，此特性可认为是线性的，以KLi表示。即当频率下降时，母线i的负荷需量作线性降低。 母线i的总有功功率变化（总响应），将受KGi和KLi的影响，并用母线FRC：Ki 表示： 对一个具有n母线的电力系统，在每一母线都接有发电机及负荷的假定下，系统的总频率特性将是每一处母线频率特性的总和，当节点数为n时，系统的FRC为 (90) (91) 机组开断（1） 设在母线k处开断一台机组，而使系统丧失 的有功功率。在此以后，由于整个系统频率降低了Δf，以至于系统中所有母线，都将按各自的Ki作出响应； 假定丧失的 将全部被其它母线的有功增量和母线k的负荷有功增量所补偿。因此，当系统丧失 的有功功率时，其它任一母线i的净有功功率变化为： (92) 机组开断（2） 注意 92是由 的关系得出 (93) 式92可写成： 上式子表示其它母线之净有功功率变化 机组开断（3） 母线K失去的净有功功率则为： (94) (95) 因为，已经假定 所以式94有 机组开断（4） 若以向量形式来表示所有节点的功率增量方程式，则可以定义一个向量H，其中的元素 hi=0 (当i≠k时） hi=－Ks (当i = k时） (96) (97) 从而，式93,95可以写成 对于大型电力系统来说，因为Ks》KGl，于是上式可写成 机组开断（5） 在实际电力系统中，由于KLiKGi，于是有 当各节点的注入功率变化ΔPi可以仅用发电机的出力变化亦即ΔPGi来表示，则式97可以写成 (98) 结合解耦潮流算法的发电机开断 用解耦潮流算法进行交流潮流计算，可以求得发电机k开断后系统中较精确的潮流分布。有功功率变化关系写成 (99) (100) (100’) 将式96代入100的左边，可得 则式99可写成 取 式中：B’是直流潮流矩阵；U是扰动前的电压模值向量。 考虑外部等值情况（1） 当电力系统进行外部等值时，由于外部系统的发电机也承担了有功功率的调节任