第九章--电力系统稳定的基本概念PPT.pptVIP

第9章 电力系统稳定的基本概念 1. 同步发电机的机电特性 2. 静态稳定的概念 3. 暂态稳定的概念 4. 提高电力系统稳定性的措施 一、稳定的基本概念综述 1.电力系统的稳定运行状态 保证系统的稳定是保证系统安全可靠运行的重要问题。 系统中投入运行的同步发电机都在同步转速下运转。 2.电力系统暂态过程 暂态过程 进入一种新的稳态运行状态 失去稳定 当系统在运行中由于受到某些突然扰动，出现电流、电压、功率等运行参数的剧烈变化和振荡的过程。 功角不稳定与电压不稳定二者相互区别， 又相互联系。功角失稳有可能引发电压失稳，反之亦然。 3.电力系统稳定的分类 功角稳定主要与有功功率的平衡相关，其主要标志是同步发电机组之间的同步运行状态是否被破坏。 电压稳定主要与无功功率的平衡相关，其主要表现为系统的局部或全局是否发生电压的持续下降或上升。 在不计发电机励磁调节作用的情况下（E=常数），发电机向系统输送的有功功率 发电机输送的功率极限为 称为“功率角”，简称“功角”。 称为“功角特性”或“功率特性”。 二、同步发电机的转子运动特性 E和U间的夹角也就是并列运行的两台发电机转子轴线间的夹角，表征系统两端发电机转子位置的特性，在这个意义上，功角又可称为“位置角” 。 发电机转子运动方程为 转子的转动惯量 电磁转距 转子的机械转距 9.2 静态稳定的概念 在小干扰作用下，系统运行状态将偏离原来的 运行状态（即平衡点），若干扰不消失，系统具有 能自动在偏离原来平衡点很小处建立新的平衡点； 或当干扰消失后，系统具有能自动回复到原有的平 衡点的能力，则称电力系统是静态稳定的。 分析a、b点的异同 相同点：Pa=Pb=PT 不同点： 结论：在简单电力系统且发电机无励磁调节的情况下： 系统静态稳定 系统不稳定 临界状态 说明： ①上述结论仅适应于简单电力系统； ②功率极限和稳定极限是不同的两个概念，对于简单无励磁调节的电力系统，两者可视为相等； ③多机系统的静态稳定性是不能简单用功率判据给予判定的。 ★ 系统静态稳定储备系数 正常运行方式下 ≥ 15%~20% 事故后的运行方式下 ≥ 10% 正常运行功率 稳定极限功率 9.3 暂态稳定的概念 电力系统在正常工作的情况下，受到一个较大 的扰动后，具有能从原来的运行状态过渡到新的运 行状态，并能在新的状态下稳定地运行的能力。 ⑴系统正常运行时 ： ⑵突然切除一回线： 结论： 保持暂态稳定的条件就是转子在加速过程中所 积累的动能在减速过程中能全部为系统所吸收。 转子在加速过程中所积累的动能 A+ ∝ 的面积 在减速过程中系统所能吸收的能量 ∝ 的面积 当发电机的转速偏离同步转速不大时 ★ 面积定则 (判别简单电力系统暂态稳定的基本准则)： 加速面积 减速面积 ＜ 系统保持暂态稳定 系统不能保持暂态稳定 ＞ 加速面积 减速面积 说明： ①面积原则仅适用于简单电力系统； ②对于多机系统，面积原则不适用，通常用相对功角的变化趋势予以判定。 9.4 提高电力系统稳定性的措施 ★ 提高电力系统稳定性的基本原则： 提高静态稳定性：增加发电机的电势；减小系统各元件的电抗。 提高暂态稳定性：减小暂态过程中作用在发电机转轴上的不平横转矩以及不平横转矩作用的时间。 一、采用 自动励磁 调节装置 ★ 自动励磁调节装置的作用： ⑴提高系统的稳定极限功率； ⑵扩大稳定运行范围。 ★ 自动励磁调节装置的任务: 在发电机端电压降低时，自动增大励磁电流来 提高发电机的激磁电势E，使发电机的端电压恢复 正常。 二、故障后进行合理操作 ⑴正常运行时 ⑵故障时 ★ 快速切除故障 故障切除后 * * 分类的种类在黑板上写出。 电力系统的稳定问题，除了要研究电磁暂态问题外，还要研究机械暂态问题。 同步发电机一般带感性负载，电枢 反应是起去磁作用的，因此随着发电机输出功率的增加，发电机的端电压将逐渐下降。