第二单元 电力系统的运行状态.pptVIP

第二章 电力系统的运行状态及稳定性分析 2-1 电力系统的运行状态 一、电力系统运行的正常和非正常状态 1、正常状态遵守的约束条件 不等式约束条件： 有功电源：发电机 无功电源：并联电容器 同步调相机 同步电动机 静止补偿器 等式约束条件： 二、电力系统运行状态分类 1、正常运行状态：满足等式和不等式约束条件，是经济运行调度的基础。 2、警戒状态：满足等式和不等式约束条件，但不等式约束已经接近上下限，以安全调度为主。 3、紧急状态：不等式约束遭到破坏，等式约束仍能满足，系统仍能同步运行。 4、系统崩溃：不等式、等式约束同时不满足，系统将解列成几个独立的小系统。 5、恢复状态：使崩溃后的若干个小系统向并列的大系统运行状态过渡。 2-2 电力系统稳定性的基本概念 电力系统稳定性分类： 20世纪60年代前：前苏联、我国：静态稳定，动态稳定。 西方：静态稳定，暂态稳定。 20世纪70年代起，国际通用：静态稳定，暂态稳定 一、定义： 静态稳定：在一个特定的稳定运行的条件下，电力系统受到任何一个小的扰动，经过一段时间，它能够自动恢复到或者靠近小扰动前的运行条件。 暂态稳定：在一个特定的稳态运行条件下，电力系统受到一个特定的大干扰后，能够从原来的运行状态不失去同步地过渡到另一个允许的稳态运行条件。 遭受微小扰动后分析a、b两个运行点的过渡过程： a点(静态稳定工作点)： 大于 0 时，转子转速上升，转子制动， 趋于0。 小于 0 时，转子转速下降，转子加速， 趋于0。 b点(静态不稳定工作点) ： 大于 0 时，转子转速上升，转子加速， 趋于无穷大。 小于 0 时，转子转速下降，转子制动， 趋于无穷大。 静态稳定储备 储备系数： 为原动机输入功率 正常运行情况下，静态稳定储备系数应当大于15%，事故后要求不小于5%。 三、电力系统暂态稳定分析 分析电力系统稳定时，最主要的工作在于： 确定转子角度、角速度变化的同步发电机转子运动方程 ——发电机暂态电抗后的电势； ——发电机出口的端电压； ——发电机暂态电抗。 气轮机模型： 汽容效应（调节气门与第一级喷嘴存在管道和空间） 2-4 提高和改善电力系统稳定性的控制技术 电力系统稳定性是限制交流远距离输电和输送能力的决定因素之一。 一般原则： 2、减小机械与电磁、负荷与电源的功率或能量差额（紧急状态下的临时措施） 3、解列、合理选择解列点（权宜措施） 二、提高暂态稳定的方法及措施 根本出发点：控制和减少功率、能量的差额。 方法：1）快速切除故障； 2）采用自动重合闸； 3）强行励磁（维持同步发动机出口电压UG为常数不变） ； 4）改善原动机调速系统的调节特性（如快速关闭进气阀门）； 5）同步发电机输出端采用电气制动控制； 6）变压器中性点经小电阻接地； 7）强行串联补偿和设置开关站控制； 8）连锁切除同步发电机； 9）调节直流输电功率控制； 10）设置合理的解列点或同步发电机异步运行。 具体措施：1）切除部分机组（水电厂） 3）快关汽门 减小原动机转矩，适合应用于汽轮机。（慎用） 4）自动重合闸 一般指二次重合闸，主要针对瞬时故障。 5）采用快速励磁系统 强行励磁保持电压水平。 6）切除部分负荷